总谐波,是指在交流电路中,输出波形所含有的频率为基波频率整数倍的谐波总和。
在电力系统中,交流电压和电流的频率为50Hz(或60Hz),然而在实际应用中,电路中的电磁感应、电容电感等元器件都会产生谐波,导致输出波形不再是纯正的正弦波,而是包含了很多频率为基波频率整数倍的频率成分,称为谐波。
总谐波是指所有谐波所包含的能量,是衡量谐波大小的重要指标。
总谐波的存在会对电力系统产生很多不利的影响:
首先,谐波会导致设备的损坏或寿命缩短。比如,电容电感等元器件会因为谐波而产生过热现象,甚至烧坏。另外,信号传输中也会受到谐波的干扰,导致传输质量下降。
其次,谐波会导致电能损耗增大。因为谐波成分会导致设备输出更多的电能,同时这些电能又无法被电网所吸收,从而导致电能的浪费和质量下降。
为了消除总谐波的不利影响,必须采取相应的措施进行控制。主要的控制措施如下:
首先,可以采用谐波滤波器进行谐波的滤波。谐波滤波器是一种特殊的电路,它可以对特定频率的谐波进行滤波,从而降低谐波成分的大小。此外,谐波上的高通滤波器用来过滤掉低频率的信号,谐波下的低通滤波器用来过滤掉高频成分信号。
其次,可以通过引入谐波抑制设备来抑制谐波的产生。例如,设备载波通信系统,可以在设备之间引入载波通信,利用非压性组件可以衰减部分谐波,从而实现谐波抑制的目的。
评价总谐波的大小,可以使用谐波畸变度进行衡量。
谐波畸变度(THD)就是谐波电压(电流)值的有效值,与基波电压(电流)值的有效值的比值。
THD能够反映输出波形的失真度,值越小表明电力系统谐波控制能力越好,输出波形失真越小。