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LED照明是未來(lái)照明的發(fā)展方向，趨勢(shì)非常明顯，而且已經(jīng)得到現(xiàn)實(shí)的驗(yàn)證。但是，有些問(wèn)題沒(méi)有很好的認(rèn)知，需要進(jìn)一步的研究和重視，例如LED燈的諧波必須得到重視。下面是筆者在中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑電氣分會(huì)2016年年會(huì)上的專(zhuān)題報(bào)告，供大家參考！

筆者對(duì)三個(gè)品牌七款LED燈進(jìn)行測(cè)試，相關(guān)數(shù)據(jù)參見(jiàn)上表。三個(gè)品牌中其中兩個(gè)是國(guó)際知名品牌，一個(gè)是國(guó)產(chǎn)名優(yōu)品牌，代表LED燈的較高水平。

利用曲線(xiàn)更能直觀的看出這些樣本的諧波情況。其中紅色曲線(xiàn)為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值的要求，從上圖可以看出，有一半的樣本諧波超標(biāo)，所以要引起重視。

為了減少電源諧波的影響，準(zhǔn)確得到測(cè)試數(shù)據(jù)，本次測(cè)試的電源采用UPS不間斷電源裝置，以獲得穩(wěn)壓穩(wěn)頻的電源。

本次測(cè)試除測(cè)試LED燈外，還測(cè)試了節(jié)能燈、直管熒光燈。為了與微文主題相符，本文只列出LED燈的數(shù)據(jù)。

LED燈的標(biāo)稱(chēng)功率與實(shí)際測(cè)量的功率均有不同程度的偏差，正負(fù)誤差均有，最大偏差近25%，非常離譜。

正常情況下，有功功率P、無(wú)功功率Q、視在功率S滿(mǎn)足勾股弦定律。但從上圖最后一列可以看出，P、Q、S不滿(mǎn)足此規(guī)律，多出的部分表明LED燈存在第三種功率D。事實(shí)上，P、Q、D、S滿(mǎn)足長(zhǎng)方體法則，即P、Q、D分別是長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高，S是長(zhǎng)方體的對(duì)角線(xiàn)（見(jiàn)上圖左下角）。

LED燈的功率因數(shù)有PF和cos兩種，分別表示總得功率因數(shù)和基波功率因數(shù)，兩者定義不同，算法也不一樣，參見(jiàn)上圖。

PF與諧波有直接的關(guān)系。上圖所示，紅色曲線(xiàn)為PF，綠色曲線(xiàn)為T(mén)HDi。由圖中可知，PF值越小，THDi越大，諧波越嚴(yán)重。

結(jié)論：目前市場(chǎng)上LED燈質(zhì)量參差不齊，諧波問(wèn)題比較普遍，因此諧波問(wèn)題必須得以重視，以免影響照明配電、保護(hù)、線(xiàn)路、控制等。

諧波的危害

下面簡(jiǎn)單介紹諧波的危害;

1、諧波會(huì)造成設(shè)備、導(dǎo)體過(guò)載、發(fā)熱

基波電流是正常電流，諧波電流是額外的電流，屬于異常電流，因此，諧波電流容易造成導(dǎo)體過(guò)載、過(guò)熱，導(dǎo)致導(dǎo)體絕緣破壞而燒毀。導(dǎo)體對(duì)高頻諧波電流有集膚效應(yīng)，使額定載流量減少。

2、諧波會(huì)增加變壓器的損耗

諧波電流還將會(huì)增加變壓器銅損和漏磁損耗；諧波電壓將會(huì)增加變壓器鐵損。同時(shí)電力諧波亦提高變壓器工作機(jī)械噪音和增加變壓器額外的溫升，諧波頻率愈高，噪音與溫升特性愈明顯。

3、諧波會(huì)增加旋轉(zhuǎn)電機(jī)的損耗

與變壓器類(lèi)似，諧波電壓與諧波電流會(huì)造成旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生額外的鐵損與銅損，進(jìn)而影響旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)械效率和穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩。同時(shí)增加電機(jī)的溫升。

 4、諧波會(huì)影響通訊系統(tǒng)的質(zhì)量

因電力線(xiàn)路中的諧波電流或諧波電壓會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，影響鄰近通訊線(xiàn)路的通訊質(zhì)量。

5、可能干擾保護(hù)繼電器正常工作

保護(hù)繼電器種類(lèi)繁多，對(duì)諧波的敏感度亦有所不同，相同大小諧波量不同諧波相角對(duì)保護(hù)繼電器亦會(huì)產(chǎn)生不同的影響。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載，當(dāng)諧波含量小于5%時(shí)，對(duì)大部份保護(hù)繼電器不會(huì)產(chǎn)生影響，當(dāng)諧波含量大于10%時(shí)，保護(hù)繼電器有可能不能正常工作，對(duì)此要加以評(píng)估，分析保護(hù)繼電器是否能正常工作。

6、會(huì)造成表計(jì)不能正常工作

計(jì)量表和測(cè)量?jī)x器可能因諧波污染而影響其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，特別在發(fā)生諧波因共振而放大時(shí)，計(jì)量表、測(cè)量?jī)x表可能產(chǎn)生較大的誤差。一般而言，總諧波失真度大于20%時(shí)，電度表會(huì)出現(xiàn)明顯誤差。然而，當(dāng)計(jì)量表和測(cè)量?jī)x器采用儀器專(zhuān)用變壓器時(shí)，可以有效的避免諧波干擾。

7、可能對(duì)開(kāi)關(guān)電器造成不良影響

開(kāi)關(guān)電器設(shè)備會(huì)應(yīng)諧波造成額外溫升和損失，結(jié)果開(kāi)關(guān)電器的額定容量將會(huì)降低，其絕緣和壽命也將受到影響。諧波含量越高，諧波對(duì)開(kāi)關(guān)電器影響的程度就越大。因此，諧波將有可能造成開(kāi)關(guān)電器不能正常保護(hù)。

8、造成中性導(dǎo)體過(guò)載

零序諧波會(huì)造成電流和電壓的失真，各相線(xiàn)中的零序諧波電流因相位一樣將會(huì)在中性線(xiàn)疊加，進(jìn)而增加中性線(xiàn)過(guò)載的可能性，中性線(xiàn)安全受到威脅。