PITE3500电能质量测试仪-----电能质量分析
2005/8/4 11:19:19
深圳市普禄科智能检测设备有限公司 供稿
一 电能质量
1 什么是电能质量
电能质量是将交流电源的电压、电流和频率的值与标准的或预期的值作对比，以表征电源品质状况的通称。
2 为什么要重视电能质量
现代化的设备离不开电，电源是各种设备和仪器的心脏。随着科技的不断发展，人们越来越离不开电源，而由于电源的问题而造成的损失也越来越大。
根据各项调查资料，由于电源质量问题而造成的损失非常大。介绍，中国计算机用户数据丢失的主要因素有电脑病毒(43%)、意外删除(21%)、硬盘损坏(18%)、系统瘫痪(14%)及电源故障(4%)。
同样，美国控制电源公司对城市电源故障概率的研究指出：电源故障平均每月发生128次，对于24小时长期连续运行的计算机系统而言，每天平均要经受4.2次左右电源故障的考验；其中，由于功率负载的通断、供电部门功率因数角补偿电容切换等原因造成的瞬时尖峰浪涌电压造成的事故占整个电源事故的88%以上。国外的一项对1000家大公司的调查表明，由于设备停机造成的损失有50%的公司每小时超过5000美元，有5%的公司每小时超过10万美元。CPR公司的一项研究表明，电源问题是造成美国45%以上的计算机装置丢失数据和发生故障的根本原因。
3 电能质量不良的严重危害
3.1 谐波的危害
谐波增加电气设备的热损耗，干扰其功能甚至引发故障。另外谐波可对信息系统产生频率藕合干扰。
谐波电压在电动机短路阻抗上产生的谐波电流和电动机负序基波电流I一起使设备产生附加热损耗，并且在电动机起动时容易发展成干扰力矩。谐波电流和负序基波电流有效值之和一般不得大于电动机额定电流Ie的5~10%，即如果电动机不是按额定功率连续运行，可以允许短时超出上述限值。
谐波可使电容器过流发热。有关规程规定电容器长期工作电流不得超过1.3倍额定电流（Ic=CUn）。位于谐波源附近的电容器或者滤波电容器通常按较高的电流有效值特殊制造。谐波电压可使晶闸管触发装置发生触发错误，甚至导致设备故障。谐波也会对电网音频控制系统和计算机产生不良影响。
在2.5kHz以下导线间电感电容藕合作用随频率呈近似线性上升，特别是较高次谐波会对通讯及信息处理设备产生干扰。
3.2 功率因素过低
功率因素过低，会使线路上积聚着大量的无功电流，使得线路损耗加大，造成线路过载，引起造成跳闸或故障。
由于无功电流加大，会造成变压器的铜损加大，使变压器发热，变压器容量急剧减小。
3.3 三相不平衡
三相不平衡会造成中心点与地形成一个电压。当此电压超过1V时，会使电子设备积累大量的静电，对电子设备造成致命的损坏。
三相不平衡会造成变压器内部磁旋涡，使铁损加大，造成变压器发热、容量减小。
三相不平衡会造成用户对功率需求加大，增加用户用电量。
3.4 电压波动和瞬变
电压的波动会造成计算机工作不正常，引起电机堵转。大的波动会使设备产生谐振，给设备造成毁灭性的打击。
电压的瞬变会降低元器件的使用寿命，过强的瞬变会击穿电子设备。造成设备的损坏。
3.5 频率偏移
频率的偏移会造成电机转速的偏差，造成工业设备的失控，而造成事故发生。同时，频率偏移会造成通讯设备的误码率上升。
4 常见电能质量问题
在建筑物内，电源质量的不良是由下列一个或多个现象引起的：
l 电压和电流波形的谐波畸变
如果出现电压和电流的谐波畸变，会造成中性线上电流过大，造成无故跳闸或故障，严重的会造成火灾。
l 功率因素过低
功率因素过低，会加大线路电流，造成线路过载。引起造成跳闸或故障。
l 三相不平衡
三相不平衡，会造成中线点电压（零序电压）偏移，使得电子设备产生严重的静电，对灵敏设备产生干扰，干扰数据通讯，给设备造成非常危险的后果。
l 电压瞬变、骤降和闪变
会造成电子设备出现故障或程序控制不可靠，损坏电容器和变压器。即使是轻微的，也会使电子设备中的元件寿命降低。
l 频率偏移
频率偏移会造成工业设备工作不正常，计算机通讯错误。
二 利用PITE3500进行电能质量测试
1 产品简介
PITE3500电能质量测试仪是深圳普禄科公司的最新产品。主要功能分为四部分：电能质量测量、动态过程测量、示波与回放、系统管理。其中电能质量测试主要分为基本测量、功率因素、电网谐波、负荷平衡。可以对电能质量进行完整地测试。
2 基本参数测试
基本测量主要进行电压、电流、频率这些参数的测量。通过基本参数测试，你可以知道电网的电压正常与否、频率是否偏移、电流到底有多大，同时通过观察电压和电流的波形，可以对电源的品质有一个总体的了解。
3 功率因素分析
功率因数分析主要计算出视在功率(VA)、有功功率(W)、无功功率(VRA)、功率因数（Q）、功率因数角（Ф）。由于功率因素的存在，使得实际使用的功率与需要的功率不同。通过测量功率因素，我们可以更好地分配我们的负荷，使得电力供应可以更安全些、更方便些。
4 电网谐波分析
电网谐波分析主要测量各相电网的谐波状况。通过测量，我们可以知道谐波的状况，进而相应地进行治理。
电网谐波产生的原因是整流器、UPS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉等电力电子设备和电器设备的使用。在这些设备集中使用的地区，如工厂车间、公寓大厦、居民小区、写字楼、酒店商厦等，谐波污染相当严重，电源质量明显下降。特别是三次谐波会产生特别高的中线电流，甚至会超过相电流值，因此造成电器设备寿命大为减短，电网过热，甚至可能引起火灾。
电力谐波也是一种污染，基于其可能造成负面影响，各国纷纷出台治理措施。主要是制定相关标准，包括对产生谐波设备的限制要求；分析现有电网和待建电网中的谐波情况，局部重组电网结构；分离或隔离产生谐波的设备，使用滤波器等。
5 负荷平衡分析
负荷平衡分析主要测量三相电压的中点偏移和三相不平衡度。使用户可以合理地分配用电荷，减少用电功率需求，保护电子设备的安全。
6 波动测量
波动测量主要是测量电网的波动和闪变的状况，了解整个线路中负荷的变化状况。
7 瞬变测量
瞬变测量主要测量电网电压产生瞬变的频率和强度，进而可以知道电网是否易受到干扰。如果瞬变频繁或强度大，就必须进行相应的措施，以免影响设备的正常使用。瞬变是造成电子元件急剧老化的原因。
三 附录
附1：实例分析
现象：
某商厦工程大量采用日光灯，全部采用电子镇流器，在三相负荷平衡、电压稳定等正常情况下，零线上产生很大电流，造成电缆发热，变压器温升过高。
分析：
该商厦工程采用的日光灯，其线路本身含有电弧，其负阻特性产生谐波电流，其中主要是三次谐波电流，含有率为12%-13%。再加上灯具本身的电子镇流器，以及商厦营业中大量家用电器的试运行，极易产生大量谐波电流注入电网。大量谐波电流入网后，通过电网阻抗产生谐波压降，叠加在电网基波上，引起电网的电压畸变。
在三相平衡负荷回路（每相均为相同的线性负荷），作用在每相上的都是平滑的50Hz正弦波电压，中性线上通过的各相电流的相量和其值为零。但是线路上通过谐波频率（高于50Hz）的电流，它们在中性线上不能由相量相加来消除，而是在中性线上叠加。
如果谐波电流是正弦波，我们用数学公式可推算出偶次谐波在中性线上可被抵消，但是奇次谐波因相位相同，会叠加而出现在中性线上，使中性线过热。有时中性线上的电流比任一相上的电流都大。过大的谐波电流而产生附加损耗，引起发热使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。还可使相位控制设备的正常工作控制信号紊乱而受到干扰，如电子计算机误动作，电子设备误触发，电子元件测试无法进行。使某些类型的继电保护，如晶体管整流型距离保护、变压器及母线复合电压保护，由于相位变化而误动或拒动，还有通信回路、弱电回路产生杂音，甚至造成故障。
解决办法：
1、选用D1YN11接线的三相配电变压器为三次谐波电流提供环流通路。
2、增加两倍的中性线和每相用各自的中性线等。
3、加装谐波滤波器，对已建好的建筑物也是最经济的。按谐波次数装设滤波器是用来限制或减少有害的电流，减少网线上有谐波负载的电器。滤波器的设计是由它要安装上的设备决定的，故装置时要有针对性。
4、加装隔离变压器
隔离变压器是一种电源或负载减少谐波的滤波设备。对于存在电源质量问题的地方，加装这种设备也是一种技术改造的方法。
5、加装按谐波量标定的断路器和配电屏
谐波产生的过热现象是危险的，选用提高参数的器件可对整个设备起到保护作用。中性线的额定电流应是相线额定电流的两倍。
6、将敏感设备与其它设备分开
敏感设备如计算机、激光打印机和传真机，以及照明回路，至少在末端配电箱上设备单独回路。在某些场合，更好的做法是给敏感设备从低压配电室单独配电柜上引出单独回路来供电。中性线和接地线也应分开。专用回路内包括单独的相线，单独的中性线和单独的接地线，每一回路应套单独的金属管。
7、限制每个回路插座数量
对每回20A回路推荐只装用3至6个插座，而不是规范中的10个插座，以减少分支配电回路中敏感设备的数量，有助于减少电压降。
附2：实例分析：
现象：
99年购买的联想1+1系列PⅡ266、64M内存的品牌机，使用二年后出现故障。故障为系统起动后不久就死机，显示器黑屏无信号，光驱灯长亮。无论进WIN98系统、用系统盘引导、或进入CMOS系统都会出现此故障，一旦死机无论复位键还是电源键均不能关机，只有拔掉电源插头且必须等待一定时间后才能再次开机。
因是品牌家用电脑，把主机拿到电脑公司进行处理，结果在电脑公司开机运行一切正常且连续运行几小时均未出现死机现象。回家后开机起动故障依旧。
分析：
这是典型的电源问题。由于在电脑公司工作正常，而在家中出现故障，所以应该是市电引起的。
在旧的居民区中，由于配电线路是在建设的时候安装的。而随着居民生活水平的不断提高，各种家用电器不断普及，用电量不断上升，使得电能质量非常差。有些虽然进行了一些改造，但并不彻底。
由于电能质量不良，造成电源部件老化后，不能起到应有常的稳压作用。造成电脑不能正常工作。
解决办法：
1、重新更换电脑的电源，同时为电脑配备UPS电源。
2、测量电源的质量问题，根据实际情况做相应处理。
附3：实例分析
现象：
中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿，部分供电设施经常出现了一些无故的损坏。
分析：
从现象来看，很可能是电力系统的谐波引发的。为了保证电力系统的安全运行，需对矿区电网的电能质量进行调查。
凡口铅锌矿的电力由110kV凡口变电站供给，变电站设有两台2.0万千伏安的主变压器，将电压由110 千伏变为6千伏，通过12条主供电线路供给矿区各用 户。根据谐波源的具体情况，对12条供电线路进 行了现场测量分析计算。最后的谐波测 量分析计算结果如表：
四 从测量分析结果我们可以看出，矿区电力系统的谐波源主要是变频器、各种类型的矿井提升机、井下电力 机车及圆锥矿石破碎机等设备。
通过这次调研测量结果表明，凡口铅锌矿的电网谐波水平较高，总线F601(电压总谐波畸变率平均值为4.02％，高于国家标准限值4％的水平，其中第6次、第 7次测量的电压总谐波畸变率分别为5.67％和5.68％)、主井供电线路F2(国家标准谐波电流允许值(A)按短路容量为34．782MVA(5797AX6000V)进行换算，实测5次、11次、13 次、17次、19次谐波电流超过国家标准谐波电流允许值)、老南风井变频风机供电线路[电压总谐波畸变率平均值为4.3％，高于国家标准限值4％的水平，国家标准谐波电流允许值(A)按短路容量为33．96MVA(5660A X6000V)进行换算，实测5次、7次、11次、13次谐波电流平均值超过国家标准谐波电流允许值L选厂供电线路F401[国家标准谐波电流允许值(A)按短路容量为42MVA(7000AX 6000V)进行换算，实测7次、11次谐波电流平均值超过国家标准谐波电流允许值L选厂1#、2#圆锥破碎机供电线路谐波水平高于国家标准允许值[国家标准谐波电流允许值(A)按短路容量为27MVA(4500AX6000V)进行换算，实 测1#圆锥破碎机15次谐波电流超过国家标准谐波电流允许值：实测2#圆锥破碎机9 次、11次、15次、17次谐波电流超过国家标准谐波电流允许值L另外，新副井供电线 路F20谐波电流值未超标是 因为测试时负荷低的缘故，但是由于电流正弦波畸变严重，谐波含有率高(最高达 36.8％)，如果负荷高，也将会超标。
解决办法：
为了保证电力系统的安全、经济运行，计划对谐波污染严重的主井供电线路F2、老南风井供电线路、新副井供电线路F20、选厂1#、2#圆锥破碎机供电线路采取措施进行谐波治理，限制谐波源注入电网，把电力系统的谐波水平抑制在允许的安全范围之内。
附4：实例分析
现象：
一家著名的证券公司的营业部,刚参加"第二轮证券系统Y2K统一认证测试"，并顺利通过。而且之前对硬件设备进行了检测和维护，同时进行联网检查，网络表现正常。但二天后，一开市就出现严重问题。实时交易的动态信息显示屏幕出现大片空白，数据刷新和交易的速度都极慢，且经常中断，根本无法进行交易。受到大户室中的一群声称遭受巨额无端损失的愤怒的股民们的强列质问。
该营业部的网络为10M以太网，用户数为230个。从卫星接收广播的行情数据，并回传交易信息。由于从卫星接收机监测口观察接收数据完全正常，故网管人员初步判定是网络系统的问题。两个月前就开始有传输数据错误的现象出现，有时数据更新出现空白，数据更新速度偶尔变慢，有时出现断续。虽用网管和协议分析仪检查过，但因这种"症状"并不连续出现，且对网络的速度和股民的交易基本没有影响，故一直心存侥幸，没有彻底查找真正的故障根源。
分析：
用F683网络测试仪监测网络30秒，观察网络流量为81％(但网管报告为0.2%)，错误帧97.6%。错误类型为Ghosts(占93％)、FCS错误(又称CRC错误)和Jabber，即幻象干扰、帧校验错误和超长帧，这表明网络中有大量的非法数据包存在。此类症状一般以电磁干扰和接地回路方面的问题居多。为了确定干扰源的准确位置，将大部分与工作站相连的集线器组电源关断，服务器继续工作，观察错误率降为87％，仍然很高。
重新打开集线器组电源，用电能质量测试仪观察，发现谐波含量严重超标(最高970mV)。该网络用一台大型UPS电源给所有网络设备供电，测试UPS输入电源谐波，约为输出电源谐波含量的30％，明显低于输出端的指标，断定为内谐波含量超标。启动小型备用UPS后，网络恢复正常工作(为减少负荷，网络设备分批轮换接入)，但网络测试仪显示仍有错误存在，错误率(幻象干扰)下降为1.3％。再次关断集线器组的电源，类型为Ghosts的幻象干扰错误率下降为0.8％，证实仍存在由接地回路串入的幻象干扰，且应该是从主通道进入。摇动卫星接收机的数据输出电缆，幻象干扰时有时无，拔下电缆则干扰消失。网管人员回忆前日维护机器时曾动过该电缆。由此造成连接不良。
分析故障原因有二，一是UPS对电源的净化能力下降，网络外谐波容易从电源系统串入网络系统，为重大故障的发生提供了基础，但只是累积的内谐波超标还不足以引发致命问题。二是接地回路问题，给大量的内谐波串入网络提供了通道。内谐波是指从电源净化设备的输出端比如UPS的输出端测得的谐波功率，由各种用电设备产生(网络设备绝大多数都采用开关电源，本身就是一个较大的谐波源)。本案中，大量的内谐波功率叠加后从卫星接收机数据输出电缆串入交易网络，一方面以幻象干扰的形式侵蚀网络带宽(此时网络测试仪监测到的错误类型即为Ghosts)，当以太网的网络总流量高于80％时，会导致绝大多数的网络瘫痪；另一方面，串入的内谐波将干扰正常数据传输(与正常的卫星广播数据叠加，表现为FCS帧错误和少量长帧)，使卫星接收机接收到的数据出错，显示屏出现大片空白或不能实时更新数据。本故障为累积故障，两个月前因UPS性能下降就开始出现少量干扰超标，不过这没有引起网管人员的足够重视。前天维护设备后又增加了电缆接地回路的干扰问题。但因当时未将卫星接收机连入网络，网管人员仅检查了网络部分的工作状况，所以此时的网络表现肯定是正常的。直到今天临近股市开市，当接通卫星广播数据的输入通道时，问题才爆发出来。此时内谐波干扰信号大举入侵网络，几乎造成网络瘫痪。
解决方法：
1、 更换电缆及大型UPS电源。
2、 给电源加装谐波滤波器。
3、 日常维护中增加电能质量测试项目。随时检查电源的各项品质。
1 什么是电能质量
电能质量是将交流电源的电压、电流和频率的值与标准的或预期的值作对比，以表征电源品质状况的通称。
2 为什么要重视电能质量
现代化的设备离不开电，电源是各种设备和仪器的心脏。随着科技的不断发展，人们越来越离不开电源，而由于电源的问题而造成的损失也越来越大。
根据各项调查资料，由于电源质量问题而造成的损失非常大。介绍，中国计算机用户数据丢失的主要因素有电脑病毒(43%)、意外删除(21%)、硬盘损坏(18%)、系统瘫痪(14%)及电源故障(4%)。
同样，美国控制电源公司对城市电源故障概率的研究指出：电源故障平均每月发生128次，对于24小时长期连续运行的计算机系统而言，每天平均要经受4.2次左右电源故障的考验；其中，由于功率负载的通断、供电部门功率因数角补偿电容切换等原因造成的瞬时尖峰浪涌电压造成的事故占整个电源事故的88%以上。国外的一项对1000家大公司的调查表明，由于设备停机造成的损失有50%的公司每小时超过5000美元，有5%的公司每小时超过10万美元。CPR公司的一项研究表明，电源问题是造成美国45%以上的计算机装置丢失数据和发生故障的根本原因。
3 电能质量不良的严重危害
3.1 谐波的危害
谐波增加电气设备的热损耗，干扰其功能甚至引发故障。另外谐波可对信息系统产生频率藕合干扰。
谐波电压在电动机短路阻抗上产生的谐波电流和电动机负序基波电流I一起使设备产生附加热损耗，并且在电动机起动时容易发展成干扰力矩。谐波电流和负序基波电流有效值之和一般不得大于电动机额定电流Ie的5~10%，即如果电动机不是按额定功率连续运行，可以允许短时超出上述限值。
谐波可使电容器过流发热。有关规程规定电容器长期工作电流不得超过1.3倍额定电流（Ic=CUn）。位于谐波源附近的电容器或者滤波电容器通常按较高的电流有效值特殊制造。谐波电压可使晶闸管触发装置发生触发错误，甚至导致设备故障。谐波也会对电网音频控制系统和计算机产生不良影响。
在2.5kHz以下导线间电感电容藕合作用随频率呈近似线性上升，特别是较高次谐波会对通讯及信息处理设备产生干扰。
3.2 功率因素过低
功率因素过低，会使线路上积聚着大量的无功电流，使得线路损耗加大，造成线路过载，引起造成跳闸或故障。
由于无功电流加大，会造成变压器的铜损加大，使变压器发热，变压器容量急剧减小。
3.3 三相不平衡
三相不平衡会造成中心点与地形成一个电压。当此电压超过1V时，会使电子设备积累大量的静电，对电子设备造成致命的损坏。
三相不平衡会造成变压器内部磁旋涡，使铁损加大，造成变压器发热、容量减小。
三相不平衡会造成用户对功率需求加大，增加用户用电量。
3.4 电压波动和瞬变
电压的波动会造成计算机工作不正常，引起电机堵转。大的波动会使设备产生谐振，给设备造成毁灭性的打击。
电压的瞬变会降低元器件的使用寿命，过强的瞬变会击穿电子设备。造成设备的损坏。
3.5 频率偏移
频率的偏移会造成电机转速的偏差，造成工业设备的失控，而造成事故发生。同时，频率偏移会造成通讯设备的误码率上升。
4 常见电能质量问题
在建筑物内，电源质量的不良是由下列一个或多个现象引起的：
l 电压和电流波形的谐波畸变
如果出现电压和电流的谐波畸变，会造成中性线上电流过大，造成无故跳闸或故障，严重的会造成火灾。
l 功率因素过低
功率因素过低，会加大线路电流，造成线路过载。引起造成跳闸或故障。
l 三相不平衡
三相不平衡，会造成中线点电压（零序电压）偏移，使得电子设备产生严重的静电，对灵敏设备产生干扰，干扰数据通讯，给设备造成非常危险的后果。
l 电压瞬变、骤降和闪变
会造成电子设备出现故障或程序控制不可靠，损坏电容器和变压器。即使是轻微的，也会使电子设备中的元件寿命降低。
l 频率偏移
频率偏移会造成工业设备工作不正常，计算机通讯错误。
二 利用PITE3500进行电能质量测试
1 产品简介
PITE3500电能质量测试仪是深圳普禄科公司的最新产品。主要功能分为四部分：电能质量测量、动态过程测量、示波与回放、系统管理。其中电能质量测试主要分为基本测量、功率因素、电网谐波、负荷平衡。可以对电能质量进行完整地测试。
2 基本参数测试
基本测量主要进行电压、电流、频率这些参数的测量。通过基本参数测试，你可以知道电网的电压正常与否、频率是否偏移、电流到底有多大，同时通过观察电压和电流的波形，可以对电源的品质有一个总体的了解。
3 功率因素分析
功率因数分析主要计算出视在功率(VA)、有功功率(W)、无功功率(VRA)、功率因数（Q）、功率因数角（Ф）。由于功率因素的存在，使得实际使用的功率与需要的功率不同。通过测量功率因素，我们可以更好地分配我们的负荷，使得电力供应可以更安全些、更方便些。
4 电网谐波分析
电网谐波分析主要测量各相电网的谐波状况。通过测量，我们可以知道谐波的状况，进而相应地进行治理。
电网谐波产生的原因是整流器、UPS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉等电力电子设备和电器设备的使用。在这些设备集中使用的地区，如工厂车间、公寓大厦、居民小区、写字楼、酒店商厦等，谐波污染相当严重，电源质量明显下降。特别是三次谐波会产生特别高的中线电流，甚至会超过相电流值，因此造成电器设备寿命大为减短，电网过热，甚至可能引起火灾。
电力谐波也是一种污染，基于其可能造成负面影响，各国纷纷出台治理措施。主要是制定相关标准，包括对产生谐波设备的限制要求；分析现有电网和待建电网中的谐波情况，局部重组电网结构；分离或隔离产生谐波的设备，使用滤波器等。
5 负荷平衡分析
负荷平衡分析主要测量三相电压的中点偏移和三相不平衡度。使用户可以合理地分配用电荷，减少用电功率需求，保护电子设备的安全。
6 波动测量
波动测量主要是测量电网的波动和闪变的状况，了解整个线路中负荷的变化状况。
7 瞬变测量
瞬变测量主要测量电网电压产生瞬变的频率和强度，进而可以知道电网是否易受到干扰。如果瞬变频繁或强度大，就必须进行相应的措施，以免影响设备的正常使用。瞬变是造成电子元件急剧老化的原因。
三 附录
附1：实例分析
现象：
某商厦工程大量采用日光灯，全部采用电子镇流器，在三相负荷平衡、电压稳定等正常情况下，零线上产生很大电流，造成电缆发热，变压器温升过高。
分析：
该商厦工程采用的日光灯，其线路本身含有电弧，其负阻特性产生谐波电流，其中主要是三次谐波电流，含有率为12%-13%。再加上灯具本身的电子镇流器，以及商厦营业中大量家用电器的试运行，极易产生大量谐波电流注入电网。大量谐波电流入网后，通过电网阻抗产生谐波压降，叠加在电网基波上，引起电网的电压畸变。
在三相平衡负荷回路（每相均为相同的线性负荷），作用在每相上的都是平滑的50Hz正弦波电压，中性线上通过的各相电流的相量和其值为零。但是线路上通过谐波频率（高于50Hz）的电流，它们在中性线上不能由相量相加来消除，而是在中性线上叠加。
如果谐波电流是正弦波，我们用数学公式可推算出偶次谐波在中性线上可被抵消，但是奇次谐波因相位相同，会叠加而出现在中性线上，使中性线过热。有时中性线上的电流比任一相上的电流都大。过大的谐波电流而产生附加损耗，引起发热使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。还可使相位控制设备的正常工作控制信号紊乱而受到干扰，如电子计算机误动作，电子设备误触发，电子元件测试无法进行。使某些类型的继电保护，如晶体管整流型距离保护、变压器及母线复合电压保护，由于相位变化而误动或拒动，还有通信回路、弱电回路产生杂音，甚至造成故障。
解决办法：
1、选用D1YN11接线的三相配电变压器为三次谐波电流提供环流通路。
2、增加两倍的中性线和每相用各自的中性线等。
3、加装谐波滤波器，对已建好的建筑物也是最经济的。按谐波次数装设滤波器是用来限制或减少有害的电流，减少网线上有谐波负载的电器。滤波器的设计是由它要安装上的设备决定的，故装置时要有针对性。
4、加装隔离变压器
隔离变压器是一种电源或负载减少谐波的滤波设备。对于存在电源质量问题的地方，加装这种设备也是一种技术改造的方法。
5、加装按谐波量标定的断路器和配电屏
谐波产生的过热现象是危险的，选用提高参数的器件可对整个设备起到保护作用。中性线的额定电流应是相线额定电流的两倍。
6、将敏感设备与其它设备分开
敏感设备如计算机、激光打印机和传真机，以及照明回路，至少在末端配电箱上设备单独回路。在某些场合，更好的做法是给敏感设备从低压配电室单独配电柜上引出单独回路来供电。中性线和接地线也应分开。专用回路内包括单独的相线，单独的中性线和单独的接地线，每一回路应套单独的金属管。
7、限制每个回路插座数量
对每回20A回路推荐只装用3至6个插座，而不是规范中的10个插座，以减少分支配电回路中敏感设备的数量，有助于减少电压降。
附2：实例分析：
现象：
99年购买的联想1+1系列PⅡ266、64M内存的品牌机，使用二年后出现故障。故障为系统起动后不久就死机，显示器黑屏无信号，光驱灯长亮。无论进WIN98系统、用系统盘引导、或进入CMOS系统都会出现此故障，一旦死机无论复位键还是电源键均不能关机，只有拔掉电源插头且必须等待一定时间后才能再次开机。
因是品牌家用电脑，把主机拿到电脑公司进行处理，结果在电脑公司开机运行一切正常且连续运行几小时均未出现死机现象。回家后开机起动故障依旧。
分析：
这是典型的电源问题。由于在电脑公司工作正常，而在家中出现故障，所以应该是市电引起的。
在旧的居民区中，由于配电线路是在建设的时候安装的。而随着居民生活水平的不断提高，各种家用电器不断普及，用电量不断上升，使得电能质量非常差。有些虽然进行了一些改造，但并不彻底。
由于电能质量不良，造成电源部件老化后，不能起到应有常的稳压作用。造成电脑不能正常工作。
解决办法：
1、重新更换电脑的电源，同时为电脑配备UPS电源。
2、测量电源的质量问题，根据实际情况做相应处理。
附3：实例分析
现象：
中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿，部分供电设施经常出现了一些无故的损坏。
分析：
从现象来看，很可能是电力系统的谐波引发的。为了保证电力系统的安全运行，需对矿区电网的电能质量进行调查。
凡口铅锌矿的电力由110kV凡口变电站供给，变电站设有两台2.0万千伏安的主变压器，将电压由110 千伏变为6千伏，通过12条主供电线路供给矿区各用 户。根据谐波源的具体情况，对12条供电线路进 行了现场测量分析计算。最后的谐波测 量分析计算结果如表：
四 从测量分析结果我们可以看出，矿区电力系统的谐波源主要是变频器、各种类型的矿井提升机、井下电力 机车及圆锥矿石破碎机等设备。
通过这次调研测量结果表明，凡口铅锌矿的电网谐波水平较高，总线F601(电压总谐波畸变率平均值为4.02％，高于国家标准限值4％的水平，其中第6次、第 7次测量的电压总谐波畸变率分别为5.67％和5.68％)、主井供电线路F2(国家标准谐波电流允许值(A)按短路容量为34．782MVA(5797AX6000V)进行换算，实测5次、11次、13 次、17次、19次谐波电流超过国家标准谐波电流允许值)、老南风井变频风机供电线路[电压总谐波畸变率平均值为4.3％，高于国家标准限值4％的水平，国家标准谐波电流允许值(A)按短路容量为33．96MVA(5660A X6000V)进行换算，实测5次、7次、11次、13次谐波电流平均值超过国家标准谐波电流允许值L选厂供电线路F401[国家标准谐波电流允许值(A)按短路容量为42MVA(7000AX 6000V)进行换算，实测7次、11次谐波电流平均值超过国家标准谐波电流允许值L选厂1#、2#圆锥破碎机供电线路谐波水平高于国家标准允许值[国家标准谐波电流允许值(A)按短路容量为27MVA(4500AX6000V)进行换算，实 测1#圆锥破碎机15次谐波电流超过国家标准谐波电流允许值：实测2#圆锥破碎机9 次、11次、15次、17次谐波电流超过国家标准谐波电流允许值L另外，新副井供电线 路F20谐波电流值未超标是 因为测试时负荷低的缘故，但是由于电流正弦波畸变严重，谐波含有率高(最高达 36.8％)，如果负荷高，也将会超标。
解决办法：
为了保证电力系统的安全、经济运行，计划对谐波污染严重的主井供电线路F2、老南风井供电线路、新副井供电线路F20、选厂1#、2#圆锥破碎机供电线路采取措施进行谐波治理，限制谐波源注入电网，把电力系统的谐波水平抑制在允许的安全范围之内。
附4：实例分析
现象：
一家著名的证券公司的营业部,刚参加"第二轮证券系统Y2K统一认证测试"，并顺利通过。而且之前对硬件设备进行了检测和维护，同时进行联网检查，网络表现正常。但二天后，一开市就出现严重问题。实时交易的动态信息显示屏幕出现大片空白，数据刷新和交易的速度都极慢，且经常中断，根本无法进行交易。受到大户室中的一群声称遭受巨额无端损失的愤怒的股民们的强列质问。
该营业部的网络为10M以太网，用户数为230个。从卫星接收广播的行情数据，并回传交易信息。由于从卫星接收机监测口观察接收数据完全正常，故网管人员初步判定是网络系统的问题。两个月前就开始有传输数据错误的现象出现，有时数据更新出现空白，数据更新速度偶尔变慢，有时出现断续。虽用网管和协议分析仪检查过，但因这种"症状"并不连续出现，且对网络的速度和股民的交易基本没有影响，故一直心存侥幸，没有彻底查找真正的故障根源。
分析：
用F683网络测试仪监测网络30秒，观察网络流量为81％(但网管报告为0.2%)，错误帧97.6%。错误类型为Ghosts(占93％)、FCS错误(又称CRC错误)和Jabber，即幻象干扰、帧校验错误和超长帧，这表明网络中有大量的非法数据包存在。此类症状一般以电磁干扰和接地回路方面的问题居多。为了确定干扰源的准确位置，将大部分与工作站相连的集线器组电源关断，服务器继续工作，观察错误率降为87％，仍然很高。
重新打开集线器组电源，用电能质量测试仪观察，发现谐波含量严重超标(最高970mV)。该网络用一台大型UPS电源给所有网络设备供电，测试UPS输入电源谐波，约为输出电源谐波含量的30％，明显低于输出端的指标，断定为内谐波含量超标。启动小型备用UPS后，网络恢复正常工作(为减少负荷，网络设备分批轮换接入)，但网络测试仪显示仍有错误存在，错误率(幻象干扰)下降为1.3％。再次关断集线器组的电源，类型为Ghosts的幻象干扰错误率下降为0.8％，证实仍存在由接地回路串入的幻象干扰，且应该是从主通道进入。摇动卫星接收机的数据输出电缆，幻象干扰时有时无，拔下电缆则干扰消失。网管人员回忆前日维护机器时曾动过该电缆。由此造成连接不良。
分析故障原因有二，一是UPS对电源的净化能力下降，网络外谐波容易从电源系统串入网络系统，为重大故障的发生提供了基础，但只是累积的内谐波超标还不足以引发致命问题。二是接地回路问题，给大量的内谐波串入网络提供了通道。内谐波是指从电源净化设备的输出端比如UPS的输出端测得的谐波功率，由各种用电设备产生(网络设备绝大多数都采用开关电源，本身就是一个较大的谐波源)。本案中，大量的内谐波功率叠加后从卫星接收机数据输出电缆串入交易网络，一方面以幻象干扰的形式侵蚀网络带宽(此时网络测试仪监测到的错误类型即为Ghosts)，当以太网的网络总流量高于80％时，会导致绝大多数的网络瘫痪；另一方面，串入的内谐波将干扰正常数据传输(与正常的卫星广播数据叠加，表现为FCS帧错误和少量长帧)，使卫星接收机接收到的数据出错，显示屏出现大片空白或不能实时更新数据。本故障为累积故障，两个月前因UPS性能下降就开始出现少量干扰超标，不过这没有引起网管人员的足够重视。前天维护设备后又增加了电缆接地回路的干扰问题。但因当时未将卫星接收机连入网络，网管人员仅检查了网络部分的工作状况，所以此时的网络表现肯定是正常的。直到今天临近股市开市，当接通卫星广播数据的输入通道时，问题才爆发出来。此时内谐波干扰信号大举入侵网络，几乎造成网络瘫痪。
解决方法：
1、 更换电缆及大型UPS电源。
2、 给电源加装谐波滤波器。
3、 日常维护中增加电能质量测试项目。随时检查电源的各项品质。
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http:www.cps800.com/news/2005-8/200584111919.html
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