Почему 3-я, 5-я и 7-я гармоники по-разному влияют на энергосистемы-Shanghai Yongjin Electric Technology Co.,Ltd.

Почему 3-я, 5-я и 7-я гармоники по-разному влияют на энергосистемы

Обновление информации:2026-07-29

Большинству инженеров известно, что гармоники искажают формы сигналов напряжения и тока. Но знаете ли вы, что не все гармоники взаимодействуют с энергосистемами одинаково?

В сбалансированной трехфазной системе гармоники следуют четко определенной схеме последовательности фаз:

Гармонический порядок	Формула	Тип последовательности
4-й, 7-й, 10-й...	ч = 3к 1	Положительная последовательность
2-й, 5-й, 8-й...	ч = 3к − 1 (эквивалентно 3k 2)	Отрицательная последовательность
3-й, 6-й, 9-й...	h = 3k	Нулевая последовательность (тройные гармоники)

Каждая последовательность отчетливо взаимодействует с электрооборудованием.

Гармоники положительной последовательности (7-я, 13-я, 19-я…)

Вращайтесь в том же направлении, что и основное вращающееся поле.
Увеличение потерь в меди и сердечнике
Создание дополнительных термических напряжений в двигателях и трансформаторах.

Основное воздействие: снижение эффективности системы и перегрев.

Гармоники обратной последовательности (5-я, 11-я, 17-я…)

Генерировать вращающиеся поля, противоположные основному.
Создание обратного тормозного момента и пульсаций крутящего момента.
Вызывают перегрев ротора, вибрацию и ускоренное старение двигателя.

Основное воздействие: Преждевременная деградация и сокращение срока службы вращающегося оборудования.

Гармоники нулевой последовательности (3-я, 9-я, 15-я… тройки)

Токи во всех трех фазах синфазны.
Алгебраически суммируйте в нейтральном проводнике вместо того, чтобы сокращать
Приводит к перегрузке нейтрали и перегреву трансформатора.

Основное воздействие: перегрузка нейтрали и повышенный риск пожара в 4-проводных распределительных сетях.

Ключевые практические идеи

Шестиимпульсные ЧРП создают характеристические гармоники по правилу \(h=6k\pm1\), преимущественно 5-го, 7-го, 11-го и 13-го порядков.
Однофазные нелинейные нагрузки, такие как источники питания, драйверы светодиодов, компьютеры и ИБП, являются частыми источниками 3-й гармоники.
Обмотки трансформатора, соединенные треугольником, создают замкнутый контур для внутренней циркуляции токов тройной гармоники, ограничивая поток гармоник нулевой последовательности на входные фидеры.
Линейные напряжения не содержат компонентов нулевой последовательности.
Это объясняет, почему THD, измеренный при линейном напряжении (THDV L-L), обычно ниже, чем THDV фазно-нейтрального напряжения (L-N).