什么是谐波畸变及其测量方法和仪器?

谐波畸变简单来说,就是正弦波形出现了周期性的畸变,表现为电压或电流中出现了频率为基波整数倍的分量。这种非线性失真现象主要源于智能建筑里的非线性负载设备,比如照明系统中的镇流器、调光器,还有计算机、打印机等办公自动化设备,以及UPS电源和变频传动装置等。

产生谐波畸变的设备种类繁多,其中第一类和第二类设备,像照明镇流器和电脑打印机,具有数量大、型号相同的特点,它们产生的谐波电流往往线性叠加,比如个人计算机的电流谐波畸变率甚至能达到75%,对总谐波畸变率影响很大,不容忽视。

除了常见的办公设备,第三类扰动源如UPS不间断电源和开关电源也属于非线性负荷,它们在工作时会将大量谐波电流反馈到低压配电网,导致电网受到污染。而第四类扰动源变频传动装置VFD产生的谐波更严重,会使输入电流波形发生严重畸变,对总谐波畸变率影响极大。

市面上针对谐波问题的测量仪器其实很多,用户可以根据需求进行选择。例如FLUKE43B电能质量分析仪就是其中一种常用的专业测量工具,用于检测和评估电力系统中的谐波情况。