電力公害

隨著電力電子技術的不斷發展，帶非線性負載的電力電子裝置的應用日益廣泛，電網系統中的諧波污染也日趨嚴重。電力電子裝置已經成為電網最主要的諧波源之一。這些電力電子裝置多數通過整流器與電力網介面，在電網中產生大量的電流諧波。這些諧波電流污染了電網系統，干擾了電氣設備，增加了功耗，降低了傳送容量，成為“電力公害”電力電子裝置如整流器、逆變器和斬波器等對於電網來說屬於非線性負載，它產生的有害高次諧波電流“注入”電網，造成電網的嚴重污染。在高頻開關器件大量應用的電力電子裝置中，由於高電壓和大電流脈衝的前後沿很陡峭，會產生頻段很寬的電磁干擾信號，這些電磁信號是嚴重的電磁干擾源，對電力系統的正常運行和其他設備構成相當大的危害。

另外，整流器等電力電子裝置往往使網側電流滯後於網側電壓，造成電力電子裝置功率因數降低，使電網無功功率增加，給電網帶來額外的負擔，並影響供電質量。

1) 使電網供電電壓波形畸變，供電質量降低

像對基波電流一樣，供電系統對諧波也呈現一定阻抗，因此注入供電系統的諧波電流會在電網上產生一定的壓降。這些諧波電壓增加到供電電壓上，將使電壓波形畸變，並使三相交流電的對稱性受到影響。

2) 產生網側過電壓和過電流

在電力系統中常有功率因數補償電容和電感。在這種情況下，供電系統與補償電感電容構成諧振迴路，從而引起過電壓或過電流現象。

3) 使供用電系統的能量損耗增加，供用電設備的壽命縮短當供電電壓為正弦波而負載電流為非正弦波時，諧波電流都是無功電流。

高頻開關變換器工作時，內部的高電壓或大電流波形以極短的時間上升或下降，這些具有陡變沿的脈衝信號會產生很強的電磁干擾信號。這些電磁干擾信號一方面會污染電網，通過電網干擾其他用電設備；另一方面通過傳輸線的傳導或經過空間進行輻射而對電子設備的正常工作造成威脅。

按照定義，功率因數是變流裝置電網側有功功率與視在功率之比。電網接變流裝置之後，功率因數必然降低，導致網側輸入電流有效值增大，使得熔斷器、斷路器及傳輸線的規格及電源濾波器的容量增大。在三相四線制整流電源中不但使網側功率因數降低，而且由於它的三次諧波電流在零線中相位相同，這些諧波電流合成后使零線電流增大，有時可能超過各相相電流。因為按安全標準規定，零線不能裝設保護裝置，所以可能使零線因過熱而損壞。