谐波危害及产生源

美国电力科学研究院EPRI最近的报告指出，全美因谐波等电能质量损失达几百亿美元。在中国，由谐波污染带来的电能质量损失可能更大。

轨道交通

轨道交通(地铁、高铁等)供电系统的谐波主要来源于向车辆供电的牵引供电系统。在列车运行期间，由于电源波动、整流件换向、大负载变化、列车起动或制动、供电臂切换、车辆逆变等会产生谐波以及不平衡电流都是谐波的源头，会严重影响到继电保护装置的正确工作，同时，也影响到了变压器、旋转电机的安全，并干扰轨道交通体系的正常通讯。谐波已经成为轨道交通运行的重在威胁。

医疗机构

随着各式高精密医疗电子设备入驻医院如，电子手术刀、医学影像检测仪器、机械手臂内视镜、呼吸循环仪器等，医生和患者可以通过电子与网络技术第一时间掌握病患的诊断数据、图像与病历，为下一步的治疗打下了坚定的基础!这些医疗仪器在提供百姓优良医疗质量的同时，却也因为仪器高负载特性，造成大量谐波污染，反而影响电网与电源质量。由于谐波所产生的电压与电流波动，对医疗仪器中的电子组件产生干扰，造成设备损坏或误动作，可能导致监控数据误差、断层影像错误、放射剂量失准、仪器过度放电、甚至是电子手术刀起火等攸关人命的危害。医院配电系统也可为国家强制性加装有源滤波器的行业。

电视台剧场

在电视台、剧场、舞台中，会运用大量的舞台照明设备、舞台机械控制室、空调机房等，这些都是重要的谐波源。并且，这些谐波又反过来影响了舞台照明效果、音响系统等，直接影响到到整场演出的效果。据分析，剧场电视台中存在的谐波主要有3次、5次、7次、9次、11次、13次等奇次谐波，在负载率为40%～50%时(为大剧院、电视台正常演出时常见的负载率)，系统中的谐波畸变率达到48%～53%，谐波含量已严重超标，并且中性线电流过大，达到约150A，而此时的相线电流约50A。特别是灯光硅控设备产生的3次谐波电流在中性线上叠加使得中性线电流过大，从而使得中性线电缆消耗增加，发热量增加，存在发生火灾的安全隐患，且易造成系统保护装置误动作，造成不明原因的断电，影响正常工作。

冶金制造

我国是最早掌握金属铸造、金属热加工工艺的国家。现如今，金属铸造热加工工艺中更是涵盖了多种材质，铁、铝、铅、锡、铜等多种金属，再到各类合金，金属铸造热加工工艺也呈现了翻天覆地的变化，从原来的粗放式的生产模式，升级到了精密生产控制线，产品品质大幅提升的同时，生产的过程也更加的环保。

然而，由于金属热处理加热和保温时用到电阻炉、热处理炉、电弧炉、中频炉等电炉，冷却和流水线则用到变频器水泵、电机等为非线性负载设备，不可避免的带来了谐波，造成诸多不利生产的影响。如，引起电容振荡，使电容补偿器(容量1.1MVar)合闸即跳脱，无法投入使用;影响加热工艺，热处理装置的加热性能达不到预期的效果，加热速度成倍的延长;引起敏感的测量和控制设备多次无故损坏;影响变压器的安全运行，造成很大的供电安全隐患。

智能楼宇

随着楼宇建设的数字化、智能化，计算机、变频空调、LED电源、升降电梯等设备大规模配备，为智能楼宇引入了新的电能质量问题-谐波，大量的非线性负荷导致电压、电流谐波严重畸变、功率因数低。

纺织行业

自2008年经济波动后，随着纺织的出口转内销及行业内部自身的调整，纺织品服装生产的自动化、智能化水平的不断提升，大量自动控制设备和电力电子设备被应用于纺织生产线。大量高科技的运行，从纺纱到织布的整个生产流程中用到了大量变频调速装置，导致用电系统出现了越来越多的电能质量问题，谐波，并对生产线造成了很多不利影响：导致生产线锦纶切片、浆纱机、并纱机、自动络筒机、精梳机、清梳联设备、捻机等用到自动控制设备和电力电子设备加热温控失灵，造成产品品质严重下降，给企业造成巨大经济损失;使配电室变压器、母线等电气元器件严重发热，隐患大。

烟草制造行业

中国是全球最大的烟草消费市场，全球40%以上的烟草制品来自中国。随着自动化技术的发展，烟草制造的繁复步骤，诸如烟草的拣选、熏蒸、除骨、压片、切丝、干冷、加香、卷制、包装等通过采用各种机械设备提升烟草生产的效率与质量，极大的节省了人力物力，然而却带来很多新的电能质量问题—谐波。据了解，一个该烟草每月因谐波问题埋单的损失每月高达几十万。

市政工程

污水处理厂用电设备主要包括泵类、搅拌器、鼓风机类等负载。风机、泵类一般都要求变频，然而变频器是特别大的一个谐波源，因此会为系统带来特别严重的谐波污染与谐波干扰，影响系统的工作，经常性的烧坏电气元件。同时系统中也有很多电力电子类元器件，如UPS、开关电源等，都是重要的谐波源。因此，为了保障居民的正常用水，污水处理厂一般需要加装有源电力滤波器来治理谐波。

电动汽车充电站作为电动汽车的配套设施，为电动汽车的运行提供能量补给，是电动汽车的重要基础支撑系统。充电站内采用将交流电源转化为直流电源的充电机，为电动汽车的车载蓄电池充电。充电(站)桩采用的充电机是非线性设备-电动汽车充电站内的充电机一般采用桥式可控硅整流装置，整流装置就是重要的谐波源，降低供配电系统的可靠性，并危害其他用电设备的安全运行，因此，电动汽车充电站在设计之初就配有了HDA有源电力滤波器。

汽车生产

汽车车间(冲压车间、焊装车间、总装车间等)大量使用电焊机、激光焊机和大容量的感性负荷(以电动机为主)等非线性负荷，导致了该车间所有变压器负荷电流都存在严重的谐波电流3次、5次、7次、9次和11次为主，400V低压母线的电压总畸变率达到5%以上，电流总畸变率(THD)达到了40%左右，造成400V低压供配电系统电压总谐波畸变率严重超标，并导致了用电设备和变压器存在严重的谐波功率损耗。同时，生产车间所有变压器负荷电流都存在严重的无功功率需求，部分变压器平均功率因数仅为0.6左右，存在严重的功率损耗问题，并导致变压器输出有功容量严重不足，谐波的干扰使得该汽车现场总线自动化生产系统无法正常工作。

制药企业

很多的制药厂意识不到，自己的工厂之内存在严重的谐波污染问题。特别是高次谐波，还有少量的三次谐波，严重干扰到工厂的正常生产。制药行业的负载主要是变频器所带的泵类、空压机、搅拌器、风机、离心机、冰机、提纯设备等。泵类负载量大而广，主要有冰水泵、循环水泵、冷冻水泵、深井潜水泵、排污水泵、真空泵等，泵类负载一般属于平方转矩类负载，而深井潜水泵、真空泵相对负载较大。

空压机主要为发酵罐供气。搅拌器类负载也是制药车间比较常见、应用比较多的负载，功率规格较多。离心机类负载为大惯性负载。风机类负载主要是锅炉鼓、引风机。由于制药厂的负载多由变频器拖动，变频器在运行过程中会产生大量高次谐波，而工厂的照明很多时候会用到荧光灯等，荧光灯工频工作时产生大量的三次谐波分量。 

此外，受到谐波影响的行业还包括数据机房、石油化工、钻井开采等多个行业。对此，有源电力滤波器(简称APF)HDA，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。对于2-50次谐波治理效果明显，谐波补偿后，三相也同时得到补偿，是一个集谐波、无功、不平衡于一身的超级电能质量治理产品。