在交流电路中,非线性负载会引起谐波现象。若谐波电流占总电流的比例较高,就会导致功率因数下降。功率因数越低,效率就越低,所以要想提高功率因数必须降低谐波电流的占比。此时,只需要使用尖端控制电压调制,就可以解决这个问题。这种调制方式是将原本的正弦波电压进行调制,使得电压呈现矩形波等等,将交流变成直流然后再整流回来,相当于引入的谐波电流为0,因此不会损失电能,提高一定的效率。
电力负载会引起以奇数倍主频为频率的谐波电流,当通过变压器时,这些谐波电流的波形会与主电平不同,引起变压器饱和,可能产生过热和带来其他安全问题。同时,变压器中的磁通密度与电流成正比,因此谐波电流的存在会使得变压器中的磁通密度波形变得非正弦,同时会使变压器中涡流的损耗加大,热量增大,降低变压器的效率。
谐波电流在通过变压器、电容器和电感器时会因为阻抗的不同而使得电压产生波形变化,即电压出现波动。经过这些电器件后,电网的电压波形会因此变化,产生更大的波动和扭曲,这会导致电器的正常工作受到影响。例如,变压器一侧为电容负载、一侧为感性负载的情境下,一侧感性负载的存在会使得电压变化更加显著,从而影响电压的质量。
电力系统中的各种电气设备都可能产生谐波。监测和控制设备通常使用传感器或传输线来测量原始信号。由于传感器和传输线对谐波信号的响应可能不同,它们可能因谐波而产生不同的响应。因此,谐波引起的测量误差可能被放大,这会导致系统误差和不稳定性增加。因此,要减少谐波对测量误差引起的影响,可以使用正弦波滤波,将谐波信号滤除,使得测量结果更加准确。