ในโครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ เนื่องจากการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่เชิงเส้นจำนวนมาก รูปคลื่นของแรงดันและกระแสจึงไม่ใช่รูปคลื่นไซน์ที่สมบูรณ์ แต่เป็นคลื่นที่ไม่ใช่ไซน์ซึ่งมีระดับความบิดเบี้ยวต่างกัน ฮาร์มอนิกหมายถึงปริมาณไฟฟ้าที่มีอยู่ในกระแสซึ่งมีความถี่เป็นจำนวนเต็มทวีคูณของคลื่นพื้นฐาน และโดยทั่วไปหมายถึงการสลายตัวแบบอนุกรมฟูริเยร์ของประจุที่ไม่ใช่ไซนัสซอยด์เป็นระยะ นอกเหนือจากไฟฟ้าที่เกิดจากความถี่พื้นฐาน ไฟฟ้าส่วนที่เหลือที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่มากกว่าความถี่พื้นฐานเรียกว่าฮาร์โมนิกส์ ลำดับฮาร์มอนิกคืออัตราส่วนของความถี่ฮาร์มอนิกต่อความถี่พื้นฐาน (n=fn/f1) แผนภาพรูปคลื่นฮาร์มอนิกแสดงในรูปที่ 1 ด้านล่าง และแผนภาพการสลายตัวของฮาร์มอนิกแสดงในรูปที่ 2 ด้านล่าง

ความถี่พื้นฐานคือความถี่กริด (ความถี่กำลัง 50Hz) ความถี่ฮาร์มอนิก (h) คืออัตราส่วนจำนวนเต็มของความถี่ฮาร์มอนิกต่อความถี่พื้นฐาน และความถี่คลื่นไม่ต่อเนื่อง (ih) คืออัตราส่วนของความถี่คลื่นไม่ต่อเนื่องต่อ ความถี่พื้นฐาน ตัวอย่างเช่น เมื่อคลื่นพื้นฐานคือ 50Hz ฮาร์มอนิกที่สองคือ 100Hz และฮาร์มอนิกที่สามคือ 150Hz ดังแสดงในรูปที่ 3 ด้านล่าง ตาม "ฮาร์โมนิกกริดสาธารณะคุณภาพไฟฟ้า GB/T 14549--93" อัตราการบิดเบือนแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดมีคุณสมบัติภายใน 5%

รูปที่ 3

2.อุปกรณ์หลักที่สร้างฮาร์โมนิกส์

โหลดแบบไม่เชิงเส้น: อุปกรณ์จ่ายไฟโหมดสวิตช์ (SMPS) บัลลาสต์หลอดฟลูออเรสเซนต์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ควบคุมความเร็ว เครื่องสำรองไฟ (UPS) อุปกรณ์แกนแม่เหล็ก (หม้อแปลง มอเตอร์ ฯลฯ) และเครื่องใช้ในครัวเรือน (เช่น โทรทัศน์)
อุปกรณ์วงจรเรียงกระแส: โดยทั่วไป อุปกรณ์สับเปลี่ยนแบบหลายเฟสเป็นแหล่งฮาร์มอนิกจำนวนมากที่สุดในระบบไฟฟ้า และวงจรหลักมักจะไม่มีตัวนำที่เป็นกลาง วงจรเรียงกระแส (AC-DC) อินเวอร์เตอร์ (AC-DC-AC) และความถี่ ตัวแปลง (AC-DC-AC, AC-AC)

3. อันตรายของฮาร์โมนิกส์
1ï¼ฮาร์โมนิคอาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเรโซแนนซ์ในระบบไฟฟ้า ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกิน และอาจทำลายฉนวนของอุปกรณ์สายไฟฟ้า เมื่อมีฮาร์โมนิคตัวที่ 3 จำนวนมากไหลผ่านเส้นลวดที่เป็นกลาง เส้นอาจมีความร้อนมากเกินไปหรือทำให้เกิดไฟไหม้ได้

2ï¼ฮาร์โมนิกส์จะทำให้การป้องกันรีเลย์และอุปกรณ์อัตโนมัติของระบบทำงานผิดปกติ และในขณะเดียวกันก็ทำให้การวัดเครื่องมือวัดทางไฟฟ้ามีความแม่นยำไม่ถูกต้อง

3ï¼ ความต้านทานของตัวเก็บประจุต่อฮาร์โมนิคที่สูงกว่านั้นน้อยมาก ดังนั้นเมื่อมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มีฮาร์โมนิคที่สูงกว่าไปที่ปลายทั้งสองของตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุจะโอเวอร์โหลดและเสียหายได้ง่าย

4ï¼กระแสฮาร์มอนิกจะทำให้การสูญเสียกำลังของสายไฟเพิ่มขึ้น