現(xiàn)在的商業(yè)和工業(yè)電力系統(tǒng)中存在著大量的非線性負(fù)載，整個(gè)負(fù)載包括非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電壓和諧波電流的附加效應(yīng)。典型的非線性負(fù)載包括熒光燈鎮(zhèn)流器、計(jì)算機(jī)和調(diào)速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)等。

諧波的前兆在整個(gè)配電系統(tǒng)都可以顯示，而不一定非要在諧波源，例如熒光燈照明系統(tǒng)的諧波可以回流到配電變壓器中，甚至到達(dá)它的一次繞組中。這個(gè)變壓器可能處于良好的工作狀態(tài)，但還是遭到其它負(fù)載產(chǎn)生的諧波的毀壞。

●中線電流偏高

在帶有單相非線性負(fù)載的三相四線制系統(tǒng)中，三次奇數(shù)倍諧波無(wú)法抵消，而是在中線導(dǎo)體相加。如果一個(gè)系統(tǒng)存在許多這樣的負(fù)載，那么中線電流就會(huì)超過(guò)任何一相的電流，由于中線沒(méi)有斷路器保護(hù)，這將是非常危險(xiǎn)的。

利用諧波表測(cè)量三相負(fù)載的中線電流，將測(cè)量到的中線電流與從不平衡相電流估計(jì)的數(shù)值相比較。中線電流是三相電流的矢量和，并且當(dāng)三相電流在幅度和相位都平衡的時(shí)候，中線電流通常為0。如果中線電流比預(yù)計(jì)的要高，三次奇數(shù)倍諧波將是非?？赡艿脑颍@時(shí)變壓器將需要降載使用。

●斷路器的誤動(dòng)作

熱磁斷路器利用雙金屬開(kāi)斷機(jī)構(gòu)，對(duì)電流波形的實(shí)際熱效應(yīng)產(chǎn)生響應(yīng)。峰值感應(yīng)斷路器只是對(duì)電流波形的峰值產(chǎn)生反應(yīng)，因此對(duì)于諧波電流不可能產(chǎn)生完全正確的反應(yīng)。對(duì)于任何一種斷路器，如果所有負(fù)載的總和還不至于使斷路器動(dòng)作，那么諧波很可能是其動(dòng)作的原因。利用諧波表，在一次側(cè)和二次側(cè)分別測(cè)量電流讀數(shù)，通過(guò)諧波表的柱形圖顯示各次諧波的水平。

通過(guò)觀察電力系統(tǒng)諧波的譜圖，可以了解諧波問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。在上面這個(gè)顯示中。5次和7次諧波占據(jù)主導(dǎo)地位，這種情況有時(shí)發(fā)生在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)中。如果3次、9次和15次諧波占主導(dǎo)地位，將指示該系統(tǒng)存在一些單相的非線性負(fù)載。

●母線和接線板的過(guò)熱

中線母線和接線板的尺寸是按相電流的額定值設(shè)計(jì)的，并不包括諧波引起的附加負(fù)載。當(dāng)中線導(dǎo)體由于三次奇數(shù)倍諧波而過(guò)載時(shí)，它們也會(huì)過(guò)載。對(duì)于它們的過(guò)熱現(xiàn)象，也可以懷疑是由上述諧波造成的。

●電氣柜的振動(dòng)

按50Hz設(shè)計(jì)的配電柜在高頻諧波電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)下會(huì)發(fā)生機(jī)械諧振。如果配電柜振動(dòng)并發(fā)出嗡嗡的聲音，很可能是由于在諧波頻率下的諧振造成的。

●通訊系統(tǒng)中的音頻干擾

通訊系統(tǒng)經(jīng)常提供諧波問(wèn)題的首要線索。通訊電纜通常與中線導(dǎo)體并排敷設(shè)。中線導(dǎo)體中三次奇數(shù)倍諧波對(duì)通訊電纜產(chǎn)生的感應(yīng)干擾，可以在電話線中聽(tīng)到。

●變壓器的不良表現(xiàn)

諧波可以引起變壓器的芯損和銅損。變壓器通常按50Hz的相電流負(fù)載設(shè)計(jì)。由于渦流和磁滯現(xiàn)象，高頻率的諧波電流使芯損增加，與同樣的基波電流相比產(chǎn)生更多的發(fā)熱。當(dāng)中線電流流到變壓器時(shí)，會(huì)反應(yīng)到三角形接法的一次繞組，并在這里循環(huán)導(dǎo)致過(guò)熱和變壓器毀壞。

●感應(yīng)電機(jī)的過(guò)熱

感應(yīng)電機(jī)是線性負(fù)載，如果由良好的正弦波電壓供電，將不會(huì)產(chǎn)生諧波電流。但是如果一個(gè)電機(jī)由畸變電壓供電，將會(huì)由于集膚效應(yīng)和渦流而過(guò)熱。并且如果一些諧波電流是負(fù)序的，例如5次或11次諧波它們將試圖改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，由此降低了轉(zhuǎn)矩和效率。

●發(fā)電機(jī)的過(guò)熱或電氣不穩(wěn)定性

備用發(fā)電機(jī)會(huì)發(fā)生同變壓器同樣的過(guò)熱問(wèn)題。因?yàn)樗鼈円o那些產(chǎn)生諧波的負(fù)載提供緊急供電，經(jīng)常是更薄弱的地方。除了過(guò)熱問(wèn)題，某些諧波在電流波形過(guò)零點(diǎn)產(chǎn)生畸變，還會(huì)引發(fā)對(duì)發(fā)電機(jī)控制回路的干擾和不穩(wěn)定性。

如果系統(tǒng)中的電氣負(fù)載絕大部分是非線性的，那么一臺(tái)專業(yè)的諧波故障檢測(cè)儀將是必不可少的工具。當(dāng)存在諧波時(shí)，測(cè)得諧波失真總量的真實(shí)讀數(shù)能夠預(yù)測(cè)到諧波的短期和長(zhǎng)期效應(yīng)。諧波故障檢測(cè)儀還可以提供另外一個(gè)重要讀數(shù)即K因數(shù)，K因數(shù)用一個(gè)數(shù)字表示，高的K因數(shù)代表可以承受高的諧波水平，對(duì)于沒(méi)有諧波的系統(tǒng)K因數(shù)為1.0。

在進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，要確定所得到的每個(gè)讀數(shù)都是真有效值。真有效值讀數(shù)對(duì)所有波形都是正確的，而不僅僅是正弦波。最重要的是，它可以確切地指示系統(tǒng)中諧波的熱效應(yīng)。在非線性系統(tǒng)中，諧波引起的發(fā)熱是最危險(xiǎn)的，系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性也將受到有害的影響。