数据中心的“泥石流”——谐波

前两天，里约奥运会上使出了“洪荒之力”力夺100米仰泳铜牌的傅园慧着实一夜爆红，她夸张的表情和毫不做作的问答被大家戏称为泳坛的“泥石流”。虽然只是一句笑称，但是数据中心的“泥石流”——谐波，却是我们不能忽视的一项重要指标。因为这一问题能否解决好，一定程度上会直接影响到数据中心的安全运行。

谐波形成原因

谐波的产生原因是由于非线性电气设备的投入运行，导致其电压、电流波形为不同程度的非正弦波，根据傅里叶级数分析，分解成基波分量和具有基波分量整数倍的谐波分量。数据中心中的主要谐波源为UPS、荧光灯、变频器、水泵等。

谐波的危害

谐波是一种人们看不到、嗅不到、摸不着的污染，但是它的危害是十分严重的，主要表现在：

1、柴油发电机可用容量减少。

2、导致继电保护误动作。

3、影响电动机效率和正常运行，缩短电动机寿命。

4、增加变压器和线路损耗。

5、影响和干扰测量控制仪器、通讯系统工作。

6、三次谐波导致中性线电流过大，引起电缆发热甚至火灾。

表征波形畸变程度的总谐波畸变率，是周期性电气量中的谐波含量与其基波分量有效值之比，用百分数表示。电流、电压总谐波畸变率分别表示为：

《GB50174-2008电子信息系统机房设计规范》中规定不间断电源系统输入点THDI含量小于15%，《GB/T 14549-1993电能质量公用电网谐波》对公共电网谐波电压（相电压）限值规定如下：

减小谐波影响应对谐波源本身或在附近采取适当的措施，通常情况下，采用加装滤波器的方式治理谐波。滤波器一般分为无源滤波器和有源滤波器。无源滤波器主要由无源元件R、L、C组成，利用元件的谐振特性，对某一特定频率形成一个低阻通道，让谐波成分通过滤波系统分流出去。有源滤波器由集成运放和无源元件组成，它产生一个与系统谐波幅值相同、方向相反的谐波，去抵消系统中的谐波。

通过上述分析可以看到，谐波危害巨大，甚至会带来严重的事故，国家标准对注入电网的电压、电流谐波含量也有严格要求，采用有源、无源滤波器滤除谐波，具有简单有效的突出优点，合理选择滤波器，有效治理谐波，具有重要的意义。