奇次諧波

諧波 (harmonic wave)，從嚴格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數倍的電量，一般是指對週期性的非正弦電量進行傅里葉級數分解，其餘大於基波頻率的電流產生的電量。

諧波是正弦波，每個諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。

諧波頻率是基波頻率的整倍數，根據法國數學家傅立葉(M．Fourier)分析原理證明，任何重複的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。

根據諧波頻率的不同，可以分為：

額定頻率為基波頻率奇數倍的諧波，被稱為“奇次諧波”，如3、5、7次諧波

額定頻率為基波頻率偶數倍的諧波，被稱為“偶次諧波”，如2、4、6、8次諧波。

一般地講，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。

諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和噪聲，並使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒燬。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒燬。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對於電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。諧波對公用電網和其他系統的危害大致有以下幾個方面：

由於諧波不經治理是無法自然消除的，因此大量諧波電壓電流在電網中游蕩並積累疊加導致線路損耗增加、電力設備過熱，從而加大了電力運行成本，增加了電費的支出。

諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖，不僅導致變壓器、電容器等電氣設備的磁滯及渦流損耗增加，而且使絕緣材料承受的電應力增大。諧波電流能使變壓器的銅耗增加，所以變壓器在嚴重的諧波負荷下將產生局部過熱，噪聲增大，從而加速絕緣老化，大大縮短了變壓器、電動機的使用壽命，降低供電可靠性，極有可能在生產過程中造成斷電的嚴重後果。

電網中含有大量的諧波源（變頻或整流設備）以及電力電容器、變壓器、電纜、電動機等負荷，這些電氣設備處於經常的變動之中，極易構成串聯或並聯的諧振條件。當電網參數配合不利時，在一定的頻率下，形成諧波振盪，產生過電壓或過電流，危及電力系統的安全運行，如不加以治理極易引發輸配電事故的發生。

對旋轉的發電機、電動機，由於諧波電流或諧波電壓在定子繞組、轉子迴路及鐵芯中產生附加損耗，從而降低發輸電及用電設備的效率，更為嚴重的是諧波振盪容易使汽輪發電機產生震盪力矩，可能引起機械共振，造成汽輪機葉片扭曲及產生疲勞循環，導致設備無法正常工作。

繼電保護自動裝置對於保證電網的安全運行具有十分重要的作用。但是，由於諧波的大量存在，易使電網的各類保護及自動裝置產生誤動或拒動，特別在廣泛應用的微機保護、綜合自動化裝置中表現突出，引起區域（廠內）電網瓦解，造成大面積停電等惡性事故。

電網諧波將使測量儀表、計量裝置產生誤差，達不到正確指示及計量(計量儀表的誤差主要反映在電能表上)。斷路器開斷諧波含量較高的電流時，斷路器的遮斷能力將大大降低，造成電弧重燃，發生短路，甚至斷路器爆炸。

由於諧振波的長期存在,電機等設備運行增大了振動， 使生產誤差加大,降低產品的加工精度，降低產品質量。

當輸電線路與通訊線路平行或相距較近時，由於兩者之間存在靜電感應和電磁感應，形成電場耦合和磁場耦合，諧波分量將在通訊系統內產生聲頻干擾，從而降低信號的傳輸質量，破壞信號的正常傳輸，不僅影響通話的清晰度，嚴重時將威脅通訊設備及人身安全。

諧波會對鄰近的通信系統產生干擾，輕者產生噪聲，降低通信質量；重者導致住處丟失，使通信系統無法正常工作。