諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和噪聲，並使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對於電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重幹擾。
“諧波”壹詞起源於聲學。有關諧波的數學分析在18世紀和19世紀已經奠定了良好的基礎。傅裏葉等人提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的註意。當時在德國，由於使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。到了50年代和60年代，由於高壓直流輸電技術的發展，發表了有關變流器引起電力系統諧波問題的大量論文。70年代以來，由於電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關註。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會議，不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標準和規定。
供電系統諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅立葉級數分解，除了得到與電網基波頻率相同的分量，還得到壹系列大於電網基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1） 稱為諧波次數。電網中有時也存在非整數倍諧波，稱為非諧波（Non-harmonics）或分數諧波。諧波實際上是壹種 幹擾量，使電網受到“汙染”。電工技術領域主要研究諧波的發生、傳輸、測量、危害及抑制，其頻率範圍壹般 為2≤n≤40。 在工業和生活用電負載中，感性負載占有很大的比例。異步電動機、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負載。異步電動機和變壓器所消耗的無功功率在電力系統所提供的無功功率中占有很高的比例。電力系統中的電抗器和架空線等也消耗壹些無功功率。阻感負載必須吸收無功功率才能正常工作，這是由其本身的性質所決定的。
電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率，特別是各種相控裝置。 如相控整流器、相控交流功率調整電路和周波變流器，在工作時基波電流滯後於電網電壓，要消耗大量的無功功率。另外，這些裝置也會產生大量的諧波電流，諧波源都是要消耗無功功率的。二極管整流電路的基波電流相位和電網電壓相位大致相同，所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產生大量的諧波電流，因此也產生壹定的無功功率。
近30年來，電力電子裝置的應用日益廣泛，也使得電力電子裝置成為最大的諧波源。在各種電力電子裝置中，整流裝置所占的比例最大。常用的整流電路幾乎都采用晶閘管相控整流電路或二極管整流電路，其中以三相橋式和單相橋式整流電路為最多。帶阻感負載的整流電路所產生的諧波汙染和功率因數滯後已為人們所熟悉。直流側采用電容濾波的二極管整流電路也是嚴重的諧波汙染源。這種電路輸入電流的基波分量相位與電源電壓相位大體相同，因而基波功率因數接近1。 但其輸入電流的諧波分量卻很大，給電網造成嚴重汙染，也使得總的功率因數很低。另外，采用相控方式的交流電力調整電路及周波變流器等電力電子裝置也會在輸入側產生大量的諧波電流。
（1）發電源質量不高產生諧波
發電機由於三相繞組在制作上很難做到絕對對稱，鐵心也很難做到絕對均勻壹致和其他壹些原因，發電源多少也會產生壹些諧波，但壹般來說很少。
（2）輸配電系統產生諧波
輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波，由於變壓器鐵心的飽和，磁化曲線的非線性，加上設計變壓器時考慮經濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵心的飽和程度越高，變壓器工作點偏離線性越遠，諧波電流也就越大，其中3次諧波電流可達額定電流0.5%。
（3）用電設備產生的諧波：
晶閘管整流設備。由於晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用，給電網造成了大量的諧波。我們知道，晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網吸收的是缺角的正弦波，從而給電網留下的也是另壹部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路，在接感性負載時則含有奇次諧波電流，其中3次諧波的含量可達基波的30%；接容性負載時則含有奇次諧波電壓，其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器，變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流；如果是12脈沖整流器，也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明：由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%，這是最大的諧波源。
變頻裝置。變頻裝置常用於風機、水泵、電梯等設備中，由於采用了相位控制，諧波成份很復雜，除含有整數次諧波外，還含有分數次諧波，這類裝置的功率壹般較大，隨著變頻調速的發展，對電網造成的諧波也越來越多。
電弧爐、電石爐。由於加熱原料時電爐的三相電極很難同時接觸到高低不平的爐料，使得燃燒不穩定，引起三相負荷不平衡，產生諧波電流，經變壓器的三角形連接線圈而註入電網。其中主要是2 7次的諧波，平均可達基波的8% 20%，最大可達45%。
氣體放電類電光源。熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈等屬於氣體放電類電光源。分析與測量這類電光源的伏安特性，可知其非線性十分嚴重，有的還含有負的伏安特性，它們會給電網造成奇次諧波電流。
家用電器。電視機、錄像機、計算機、調光燈具、調溫炊具等，因具有調壓整流裝置，會產生較深的奇次諧波。在洗衣機、電風扇、空調器等有繞組的設備中，因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小，但數量巨大，也是諧波的主要來源之壹。
理想的公用電網所提供的電壓應該是單壹而固定的頻率以及規定的電壓幅值。諧波電流和諧波電壓的出現，對公用電網是壹種汙染，它使用電設備所處的環境惡化，也對周圍的用電設備造成影響。電力電子設備廣泛應用以前，人們對諧波及其危害就進行過壹些研究，並有壹定認識，但那時諧波汙染還沒有引起足夠的重視。近三四十年來，各種電力電子裝置的迅速發展使得公用電網的諧波汙染日趨嚴重，由諧波引起的各種故障和事故也不斷發生，諧波危害的嚴重性才引起人們高度的關註。諧波對公用電網和其他系統的危害大致有以下幾個方面。
（1）諧波使公用電網中的元件產生了附加的諧波損耗，降低了發電、輸電及用電設備的效率，大量的3次諧波流過中性線時會使線路過熱甚至發生火災。
（2）諧波影響各種電氣設備的正常工作。 諧波對電機的影響除引起附加損耗外，還會產生機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。
（3）諧波會引起公用電網中局部的並聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，這就使上述（1）和（2）的危害大大增加，甚至引起嚴重事故。
（4）諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，並會使電氣測量儀表計量不準確。
（5）諧波會對鄰近的通信系統產生幹擾，輕者產生噪聲，降低通信質量；重者導致住處丟失，使通信系統無法正常工作。 諧波簡單地說，就是壹定頻率的電壓或電流作用於非線性負載時,會產生不同於原頻率的其它頻率的正弦電壓或電流的現象。
紋波是指在直流電壓或電流中，疊加在直流穩定量上的交流分量。
它們雖然在概念上不是壹回事，但它們之間有聯系。如電源上附加的紋波在用電器上很容易產生各頻率的諧波；電源中各頻率諧波的存在無疑導致電源中紋波成分的增加。
除了在電路中我們所需要產生諧波的情況以外，它主要有以下主要危害：
1、使電網中發生諧振而造成過電流或過電壓而引發事故；
2、增加附加損耗，降低發電、輸電及用電設備的效率和設備利用率；
3、使電氣設備（如旋轉電機、電容器、變壓器等）運行不正常，加速絕緣老化，從而縮短它們的使用壽命；
4、使繼電保護、自動裝置、計算機系統及許多用電設備運轉不正常或不能正常動作或操作；
5、使測量和計量儀器、儀表不能正確指示或計量；
6、幹擾通信系統，降低信號的傳輸質量，破壞信號的正常傳遞，甚至損壞通信設備。
紋波的害處：
1、容易在用電器上產生諧波，而諧波會產生較多的危害；
2、降低了電源的效率；
3、較強的紋波會造成浪湧電壓或電流的產生，導致燒毀用電器；
4、會幹擾數字電路的邏輯關系，影響其正常工作；
5、會帶來噪音幹擾，使圖像設備、音響設備不能正常工作。
總之，它們在我們不需要的地方出現都是有害的，需要我們避免的。對於如何抑制和去除諧波和紋波的方式方法有很多，但想完全消除，似乎是很難辦到的，我們只有將其控制在壹個允許的範圍之內，不對環境和設備產生影響就算達到了我們的目的。
電力網中非線性負載的逐漸增加是全世界***同的趨勢，如變頻驅動或晶閘管整流直流驅動設備、計算機、重要負載所用的不間斷電源(UPS) 、節能熒光燈系統等，這些非線性負載將導致電網汙染，電力品質下降，引起供用電設備故障, 甚至引發嚴重火災事故等。
電力汙染及電力品質惡化主要表現在以下方面：電壓波動、浪湧沖擊、諧 波、三相不平衡等。
1.電源 汙染的危害
電源汙染會對用電設備造成嚴重危害，主要有：
幹擾通訊設備、計算機系統等電子設備的正常工作，造成數據丟失或死機。 影響無線電發射系統、雷達系統、核磁***振等設備的工作性能, 造成噪聲幹擾和圖像紊亂。 引起電氣自動裝置誤動作，甚至發生嚴重事故。 使電氣設備過熱，振動和噪聲加大，加速絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。 造成燈光亮度的波動（閃變），影響工作效益。 導致供電系統功率損耗增加。 電壓波動及閃變電壓波動是指多個正弦波的峰值，在壹段時間內超過(低於)標準電壓值，大約從半周波到幾百個周波，即從10MS到2.5秒, 包括過壓波動和欠壓波動。普通避雷器和過電壓保護器，完全不能消除過壓波動，因為它們是用來消除瞬態脈沖的。普通避雷器在限壓動作時有相當大的電阻值，考慮到其額定熱容量（焦爾），這些裝置很容易被燒毀，而無法提供以後的保護功能。這種情況往往很容易忽視掉，這是導致計算機、控制系統和敏感設備故障或停機的主要原因。
另壹個相反的情況是欠壓波動，它是指多個正弦波的峰值，在壹段時間內低於標準電壓值，或如通常所說：晃動或降落。長時間的低電壓情況可能是由供電公司造成或由於用戶過負載造成，這種情況可能是事故現象或計劃安排。更為嚴重的是失壓，它大多是由於配電網內重負載的分合造成，例如大型電動機、中央空調系統、電弧爐等的啟停以及開關電弧、保險絲燒斷、斷路器跳閘等，這些都是通常導致電壓畸變的原因。
大型用電設備的頻繁啟動導致電壓的周期性波動,如電焊機、沖壓機、吊機、電梯等,這些設備需要短時沖擊功率,主要是無功功率。電壓波動導致設備功率不穩，產品質量下降；燈光的閃變引致眼睛疲勞,降低工作效率。
浪湧沖擊
浪湧沖擊是指系統發生短時過（低）電壓,即時間不超過1毫秒的電壓瞬時脈沖，這種脈沖可以是正極性或負極性，可以具有連串或振蕩性質。它們通常也被叫作：尖峰、缺口、幹擾、毛刺或突變。
電網中的浪湧沖擊既可由電網內部大型設備（電機、電容器等）的投切或大型晶閘管的開斷引起，也可由外部雷電波的侵入造成。浪湧沖擊容易引起電子設備部件損壞，引起電氣設備絕緣擊穿；同時也容易導致計算機等設備數據出錯或死機。
諧波
線性負載，例如純電阻負載，其工作電流的波形與輸入電壓的正弦波形完全相同，非線性負載，例如斬波直流負載，其工作電流是非正弦波形。傳統的線性負載的電流/電壓只含有基波(50Hz)，沒有或只有極小的諧波成分，而非線性負載會在電力系統中產生可觀的諧波。
諧波與電力系統中基波疊加，造成波形的畸變，畸變的程度取決於諧波電流的頻率和幅值。非線性負載產生陡峭的脈沖型電流，而不是平滑的正弦波電流，這種脈沖中的諧波電流引起電網電壓畸變，形成諧波分量，進而導致與電網相聯的其它負載產生更多的諧波電流。
計算機是此類非線性負載之壹，象絕大多數辦公室電子設備壹樣，計算機裝有壹個二極管/電容型的供電電源，這類供電電源僅在交流正弦波電壓的峰值處產生電流，因此產生大量的三次諧波電流（150Hz）。其它產生諧波電流的設備主要有：電動機變頻調速器，固態加熱器，和其他壹些產生非正弦波變化電流的設備。
熒光燈照明系統也是壹個重要的諧波源，在普通的電磁整流器燈光電路中，三次諧波的典型值約為基波（50Hz）值的13%-20%。而在電子整流器燈光電路中，諧波分量甚至高達80%。
非線性負載所產生的諧波電流會影響電力系統的多個工作環節，包括變壓器，中性線，還有電動機，發電機和電容器等。諧波電流會導致變壓器，電動機和備用發電機的運行溫度(K參數)嚴重升高。中性線上的過電流（由諧波和不平衡引起）不僅會使導線溫度升高，造成絕緣損壞，而且會在三相變壓器線圈中產生環流，導致變壓器過熱。無功補償電容器會因電網電壓諧波畸變而產生過熱，諧波將導致嚴重過流；
另外，電容器還會與電力系統中的電感性元件形成諧振電路，這將導致電容器兩端的電壓明顯升高，引致嚴重故障。照明裝置的啟輝電容器對於由高頻電流引起的過熱也是十分敏感的，啟輝電容器的頻繁損壞顯示了電網中存在諧波的影響。諧波還會引起配電線路的傳輸效率下降，損耗增大，並幹擾電力載波通訊系統的工作，如電能管理系統（EMS）和時鐘系統。而且，諧波還會使電力測量表計，有功需量表和電度表的計量誤差增大。
三相不平衡
三相不平衡會在中性線上產生過電流(由諧波和不平衡引起)不僅會使導線溫度升高，甚至引發嚴重火災事故等。
電網中三相間的不平衡電流是普遍存在的，在城市民用電網及農用電網中由於大量單相負荷的存在，三相間的電流不平衡現象尤為嚴重。對於三相不平衡電流，除了盡量合理地分配負荷之外幾乎沒有什麽行之有效的解決辦法。正因為找不到解決問題的有效辦法，因此反而不被人們所重視，也很少有人進行研究。
電網中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損，增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至會影響變壓器的安全運行，會造成三相電壓不平衡因而降低供電質量
，甚至會影響電能表的精度而造成計量損失。
理論研究證明：在輸出同樣功率的情況下，三相電流平衡時變壓器及線路的銅損最小，也就是說：三相不平衡現象增加了變壓器及線路的銅損。
不平衡電流對系統銅損的影響
設某系統的三相線路及變壓器繞組的總電阻為R。如果三相電流平衡，IA=100A，IB=100A，IC=100A，則總銅損=1002R+1002R+1002R=30000R。
如果三相電流不平衡，IA=50A，IB=100A，IC=150A，則總銅損=502R+1002R+1502R=35000R，比平衡狀態的銅損增加了17%。
在更為嚴重的狀態下，如果IA=0A，IB=150A，IC=150A，則總銅損=1502R+1502R=45000R，比平衡狀態的銅損增加了50%。
在最嚴重的狀態下，如果IA=0A，IB=0A，IC=300A，則總銅損=3002R=90000R，比平衡狀態的銅損增加了3倍。
不平衡電流對變壓器的影響
現有的10/0.4KV的低壓配電變壓器多為Yyn0接法三相三柱鐵心的變壓器。這種類型的變壓器，當二次側負荷不平衡且有零線電流時，零線電流即為零序電流，而在
壹次側由於無中點引出線因此零序電流無法流通，故零序電流不能安匝平衡，對鐵心而言，有壹個激磁零序電流，它受零序激磁阻抗控制，根據磁路的設計，這壹零序
激磁阻抗較大，零序電流使相電壓的對稱受到影響，中性點會偏移。由計算得知，當零線電流為額定電流的25%時，中性點移位約為額定電壓的7%。國家標準GB50052-
95第6.08條規定: “當選用Yyn0結線組別的三相變壓器，其由單相不平衡負荷引起的電流不得超過低壓繞組額定電流的25%，且其中壹相的電流在滿載時不得超過額定電
流值。”由於上述規定，限制了Yyn0結線配電變壓器接用單相負荷的容量，也影響了變壓器設備能力的充分利用。
並且，對三相三柱的磁路而言，零序磁通不能在磁路內成回路，必須在油箱壁及緊固件內形成回路，而油箱壁及緊固件內的磁通會產生較大的渦流損耗，因而使變
壓器的鐵損增加。當零序電流過大導致零序磁通過大時，由於中性點漂移過大會引起某些相電壓過高而導致鐵心磁飽和，使鐵損急劇增加，加上緊固件過熱等因素，可
能會發生任何壹相電流均未過載而變壓器卻因局部過熱而損壞的事故。
由於Yyn0結線組的配電變壓器與的零序激磁阻抗較大，因此零線電流會造成較大的電壓變化，形成比較嚴重的三相電壓不平衡現象，不但影響單相用戶，對三相用
戶的影響更大 。
三相負荷不平衡的危害
對配電變壓器的影響
（1）三相負荷不平衡將增加變壓器的損耗：
變壓器的損耗包括空載損耗和負荷損耗。正常情況下變壓器運行電壓基本不變，即空載損耗是壹個恒量。而負荷損耗則隨變壓器運行負荷的變化而變化，且與負荷電流的平方成正比。當三相負荷不平衡運行時，變壓器的負荷損耗可看成三只單相變壓器的負荷損耗之和。
從數學定理中我們知道：假設a、b、c 3個數都大於或等於零，那麽a+b+c≥33√abc 。
當a=b=c時，代數和a+b+c取得最小值：a+b+c=33√abc 。
因此我們可以假設變壓器的三相損耗分別為：Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分別為變壓器二次負荷相電流，R為變壓器的相電阻。則變壓器的損耗表達式如下：
Qa+Qb+Qc≥33√〔（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）〕
由此可知，變壓器的在負荷不變的情況下，當Ia=Ib=Ic時，即三相負荷達到平衡時，變壓器的損耗最小。
則變壓器損耗：
當變壓器三相平衡運行時，即Ia=Ib=Ic=I時，Qa+Qb+Qc=3I2R；
當變壓器運行在最大不平衡時，即Ia=3I，Ib=Ic=0時，Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R)；
即最大不平衡時的變損是平衡時的3倍。
（2）三相負荷不平衡可能造成燒毀變壓器的嚴重後果：
上述不平衡時重負荷相電流過大（增為3倍），超載過多，可能造成繞組和變壓器油的過熱。繞組過熱，絕緣老化加快；變壓器油過熱，引起油質劣化，迅速降低變壓器的絕緣性能，減少變壓器壽命（溫度每升高8℃，使用年限將減少壹半），甚至燒毀繞組。
（3）三相負荷不平衡運行會造成變壓器零序電流過大，局部金屬件溫升增高：
在三相負荷不平衡運行下的變壓器，必然會產生零序電流，而變壓器內部零序電流的存在，會在鐵芯中產生零序磁通，這些零序磁通就會在變壓器的油箱壁或其他金屬構件中構成回路。但配電變壓器設計時不考慮這些金屬構件為導磁部件，則由此引起的磁滯和渦流損耗使這些部件發熱，致使變壓器局部金屬件溫度異常升高，嚴重時將導致變壓器運行事故。
3.2 對高壓線路的影響
（1）增加高壓線路損耗：
低壓側三相負荷平衡時，6～10k V高壓側也平衡，設高壓線路每相的電流為I，其功率損耗為： ΔP1 = 3I2R
低壓電網三相負荷不平衡將反映到高壓側，在最大不平衡時，高壓對應相為1.5I，另外兩相都為0.75 I，功率損耗為：
ΔP2 = 2（0.75I）2R+（1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）；
即高壓線路上電能損耗增加12.5%。
（2）增加高壓線路跳閘次數、降低開關設備使用壽命：
我們知道高壓線路過流故障占相當比例，其原因是電流過大。低壓電網三相負荷不平衡可能引起高壓某相電流過大，從而引起高壓線路過流跳閘停電，引發大面積停電事故，同時變電站的開關設備頻繁跳閘將降低使用壽命。
3.3 對配電屏和低壓線路的影響
（1）三相負荷不平衡將增加線路損耗：
三相四線制供電線路，把負荷平均分配到三相上，設每相的電流為I，中性線電流為零，其功率損耗為： ΔP1 = 3I2R
在最大不平衡時，即某相為3I，另外兩相為零，中性線電流也為3I，功率損耗為：
ΔP2 = 2（3I)2R = 18I2R = 6（3I2R)；
即最大不平衡時的電能損耗是平衡時的6倍，換句話說，若最大不平衡時每月損失1200 kWh，則平衡時只損失200 kWh，由此可知調整三相負荷的降損潛力。
（2）三相負荷不平衡可能造成燒斷線路、燒毀開關設備的嚴重後果：
上述不平衡時重負荷相電流過大（增為3倍），超載過多。由於發熱量Q=0.24I2Rt，電流增為3倍，則發熱量增為9倍，可能造成該相導線溫度直線上升，以致燒斷。且由於中性線導線截面壹般應是相線截面的50%，但在選擇時，有的往往偏小，加上接頭質量不好，使導線電阻增大。中性線燒斷的幾率更高。
同理在配電屏上，造成開關重負荷相燒壞、接觸器重負荷相燒壞，因而整機損壞等嚴重後果。
3.4 對供電企業的影響
供電企業直管到戶，低壓電網損耗大，將降低供電企業的經濟效益，甚至造成供電企業虧損經營。農電工承包臺區線損，線損高農電工獎金被扣發，甚至連工資也得不到，必然影響農電工情緒，輕則工作消極，重則為了得到錢違法犯罪。
變壓器燒毀、線路燒斷、開關設備燒壞，壹方面增大供電企業的供電成本，另壹方面停電檢修、購貨更換造成長時間停電，少供電量，既降低供電企業的經濟效益，又影響供電企業的聲譽。
3.5 對用戶的影響
三相負荷不平衡，壹相或兩相畸重，必將增大線路中的電壓降，降低電能質量，影響用戶的電器使用。
變壓器燒毀、線路燒斷、開關設備燒壞，影響用戶供電，輕則帶來不便，重則造成較大的經濟損失，如停電造成養殖的動植物死亡，或不能按合同供貨被懲罰等。中性線燒斷還可能造成用戶大量低壓電器被燒毀的事故。