三次谐波是指在电力系统中,频率为基波频率(通常为50Hz或60Hz)的交流电信号中,产生了频率为3倍、5倍、7倍等基波频率的谐波波形。它是电力系统中出现频率最高的谐波,也是影响电力质量最大的一种谐波。
三次谐波主要对电气设备和供电系统产生影响。它会导致电压波形失真,造成设备的过热、损耗加大等。具体来说,三次谐波可能会导致:
① 变压器、电机等设备铁芯磁滞和铁损增大,引起设备发热和产生噪声;
② 计量仪表、保护装置等设备的误差增大,导致电能计量和保护失效;
③ 线路和接头加热,增大线路损耗和接触不良的可能性;
④ 通信设备、计算机等电子设备可能会出现故障或失效。
三次谐波有以下几个特点:
① 三次谐波的波形对称性良好,与基波同频同相;
② 三次谐波的幅值通常比其他次数的谐波小很多,但对于电气设备来说,它的影响却是最大的;
③ 三次谐波会在三相电路中产生共模电压,增大设备绕组与地之间的绝缘电阻的耦合电容和漏抗等的损耗;
④ 三次谐波既可由非线性负载产生,也可由非对称故障、间接接地等问题引起。
为了避免三次谐波对电力系统和设备的影响,需要采取相应的控制措施。主要控制方法如下:
① 针对电力系统特点,采用典型的配电系统方案;
② 通过合理的运行、调度和管理措施,减少非线性负载等非理想电源的接入;
③ 通过合适的滤波器装置,对三次谐波信号进行滤波;
④ 在设备的设计和选型中,充分考虑三次谐波对设备的影响。