功率计测谐波及其对电力系统的影响：

一、什么是谐波？

在电力系统中，交流电压和电流的波形通常是正弦波形，即频率为50Hz或60Hz的基波。然而，在实际运行中，电力负荷的非线性特性会导致在电力系统中出现频率高于基波的谐波电压和电流，这就是谐波。

当负荷的电流是非线性负载时，其电压波形会失去正弦特征，从而形成具有多个频率的谐波电压波形。通常，谐波的频率是基波频率的倍数，例如，对于50Hz系统，第二谐波频率为100Hz，第三谐波频率为150Hz，依此类推。

谐波不仅会造成功率和能量的浪费，还会对电力系统的稳定性、可靠性和安全性造成影响。因此，在电力系统中，谐波的检测和控制是非常重要的。

二、谐波的影响

1. 对电力设备的影响

谐波会对电力设备产生以下影响：

（1）降低设备的运行效率和寿命，使设备过早损坏。

（2）扰动测量与保护设备的正常运行，影响电力系统的稳定性和可靠性。

（3）加剧电力系统的损耗，强化输电与分配系统的电压降。

2. 对电力质量的影响

谐波会导致电网中出现以下电力质量问题：

（1）电压失真： 谐波电流和谐波电压混合在一起，会使瞬时电压发生变化，导致电源电压的失真，超标的失真电压会对电子设备造成直接的影响。

（2）功率因数下降： 谐波电流会造成功率因数下降，从而导致对在线性负荷电力系统产生更高的无效电功率需求。

（3）EMI（电磁干扰）影响： 谐波电流与电磁兼容性非常关键，会产生电磁场干扰，使通信和控制电路产生干扰，从而造成误差或失败。

三、如何测量谐波？

测量电力系统中的谐波，需要使用特定的谐波检测设备——功率计。功率计可以使用许多不同的方法来测量谐波电流和电压：

• 巨磁环：巨磁环测量的是电流，通过与通护线缠绕的巨磁环可以将电流转换成电压。然后，这些电压输入到功率计中进行测量。

• 闭环霍尔传感器：闭环霍尔传感器可以快速测量电流和电压，检测频率范围广，足够用来测量谐波。

• 数字振荡器：数字振荡器可以提供高频率的参考信号，在功率计中产生高精度的数字数据，便于检测高频谐波信号。

• 数字滤波器：数字滤波器是通过滤波去除谐波信号的干扰。滤波之后，功率计能够准确地测量基波。

四、测量谐波时应注意的事项

在进行谐波测量之前，需要注意以下事项：

1. 选择合适的功率计

不同的功率计具有不同的测量能力和精度，因此在测量谐波时应选择适合你的应用的功率计。

2. 了解系统并预测谐波情况

在测量谐波之前，需要了解系统中存在的谐波，并预测谐波的可能出现的情况。

3. 确定测量点

需要确定测量点以及测量点的参数，在测量谐波时需保证测量点是合适的。

4. 确定测量参数

在测量谐波之前，需要确定测量参数。这包括：所需的精度、时间范围、频率响应等参数。

5. 确定测量方法

在测量谐波时，需要确定测量方法。根据实际情况选择巨磁环、闭环霍尔传感器、数字振荡器或数字滤波器等方法。

五、总结

在电力系统中，谐波会对设备的效率、稳定性、可靠性和安全性产生影响。为了实现电力系统的正常运行，需要对谐波进行测量和控制。进行谐波测量时，需要选择合适的功率计，确定测量点和测量参数，并根据不同情况选择测量方法。谐波测量可以帮助维护系统的稳定性和安全性，优化能耗，减少损失。