电力系统电能质量问题的产生原因

在工业和生活用电负载中，非线性负载占很大比例，这是电力系统谐波问题的主要来源。电弧炉是主要的非线性负载，它的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的，电弧长度的不稳定性和随机性使得其电流谐波频谱非常复杂，而且随时间会有明显的变化。

荧光灯的伏安特性是严重非线性的，因此也会引起严重的谐波电流，其中3次谐波的含量高。3次谐波还有可能引起谐振，使谐波放大，使电压波形也发生严重畸变。大功率整流或变频装置在现代工业中的应用极为广泛，这种基于电力电子的设备会产生严重的谐波电流，对电网造成严重污染，同时也使功率因数降低。

在电力电子装置大量使用以前，电力系统中主要的谐波源是发电机和电力变压器。发电机是公用电网的电源。在实际运行中，由于多种原因，发电机的感应电动势不是理想的正弦波，因此其输出电压中也包含一定的谐波。

变压器谐波电流是由其励磁回路的非线性引起的，产生谐波电流的大小与变压器的铁心结构、铁心饱和程度以及变压器的连接力式都有关系。电力系统运行的内、外故障也会造成电能质量问题，如短路故障、雷击、误操作、电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。