从IEC电磁兼容标准看电网谐波国家标准

表5　FFT仪器窗宽的基本要求

　表5的规定没有在国标中反映。国内的仪器似乎约定俗成，窗宽均取工频的1个周期。这样的仪器在测量一般带有波动性的谐波时会造成附加误差。所谓波动性，系指谐波中含有次谐波（f<50Hz）分量。因为次谐波分量会造成工频1个周期的波形上下偏移，也就是前半周和后半周的大小和形状发生变化，如图1所示。

^.　如取一个工频周期分析波形3，可以证明除于基波外，还有较大的2次、4次等偶次谐波分量。这种情况在分析电弧炉波形时相当明显。表6列出了一台90t交流电弧炉，用不同窗口宽度（矩形窗）测得的35kV谐波电流值（用英国PA4400高精度电力谐波分析仪，现场实测记录）。可以看出用宽窗口测得的谐波含量明显减小，特别是偶次谐波（2次，4次）。这是因为用宽窗口取样，基波变为高次谐波（例如400ms窗口相当于20个工频周期，则工频为分析结果的20次谐波），主要的次谐波成分（即(1)/(20)次以上）不可能影响基波或更高次谐波的分析结果。因此目前基于1个周期采样的FFT仪器不适用于对变化谐波的分析，特别是对波动或快速变化谐波的分析。

图1　工频和次谐波波形的合成

 ^{表6　90t交流电弧炉35kV谐波电流值（A）}

 5　关于间谐波(interharmonics)

式中　f1为工频（约50Hz）；f0为输出电压的频率。
　　研究证明，间谐波电压必须限制到足够低的水平［1］：
　　(1) 25Hz以下间谐波应限制到0.2%以下，以免引起灯光闪烁（闪变）；
　　(2) 对于音频控制的接收机，间谐波电压应限制到0.3%以下，否则会被干扰；
　　(3) 2.5kHz以下的间谐波电压应不超过0.5%，否则会干扰电视机，引起感应式电动机噪声和振动以及低频继电器的异常；
　　(4) 2.5～5kHz的间谐波电压如超过0.3%，则会引起无线电收音机或其它音频设备的噪音。
　　鉴于以上的研究结果，IEC 61000-3-6中建议将间谐波电压水平限制到0.2%以下。另外，在工程中如出现间谐波严重放大情况（这在使用无源滤波器场合经常会发生）时，同样会危及设备的安全运行。因此谐波国标中应增加间谐波的标准和测量方面的规定。