諧波是由吸收脈沖電流的非線性負載引起的，從而導致波形失真。諧波是導致電路元件過熱的電能質(zhì)量問題的根源。諧波抑制變壓器用于減少配電系統(tǒng)中的諧波。
　　當存在諧波時，線路上會出現(xiàn)失真的電壓和電流波形。必須分析失真波形以確定存在的諧波的類型和數(shù)量。當存在諧波時，高次諧波與基波相加，產(chǎn)生合成波形。所得波形是由電能質(zhì)量分析儀測量的波形，并且可以包括不同的諧波。傅立葉分析用于分析波形。傅里葉分析有多種類型，但簡單的概念是傅里葉變換。
　　傅里葉變換

　　必須使用傅里葉變換來分析所得波形，以了解存在的諧波。傅立葉變換是將基于時間的波形（如正弦波形）轉(zhuǎn)換為基于頻率的信息的數(shù)學方法。這相當于將周期波形分解（分解）為一系列正弦波形，這些正弦波形可以加在一起以再現(xiàn)原始波形（見圖1）。傅立葉變換用于查找線路上諧波的頻率和幅度。電能質(zhì)量分析儀的輸出給出了每個諧波的相對幅度。

　　圖 1.傅里葉分析用于將失真波分解為其諧波分量。圖片由SALICRU提供
　　組合波形
　　來自不同負載的波形在兩條或多條電線在結(jié)點處匯合的任意點處組合在一起。這通常發(fā)生在變壓器內(nèi)繞組的連接點處或為兩個或多個變壓器供電的公共總線處。
　　當正弦波形組合時，它們相加，所得波形的值等于各個值之和。如果一個波形為正，另一個波形為負，并且兩者的數(shù)值相同，則稱它們抵消。如果兩個電流波形彼此完全異相，其中一個等于 +10 A，另一個等于 –10 A，則該瞬間產(chǎn)生的電流值為 0。
　　筆記
　　讓·巴蒂斯特·約瑟夫·傅里葉 (Jean Baptiste Joseph Fourier) 提出了傅里葉分析背后的思想。傅里葉分析采用時變信號（例如具有諧波的信號源），并將其轉(zhuǎn)換為構(gòu)成信號的頻率分量。

　　如果兩個電流波形彼此異相并且它們沒有完全抵消，則所得波形將具有非零值。當 SMPS 以脈沖形式汲取電流時，脈沖彼此分離。如果其中一個波形相對于另一個波形偏移 60°，并將波形相加，則原始波形的每個峰值都會有兩個峰值（見圖2）。這是在具有標準 Delta-Wye 繞組或 Y 形 Z 字形繞組的變壓器中發(fā)生的波形偏移和重組類型。組合波形出現(xiàn)在標準 Delta-Y 形或 Y 形 Z 字形變壓器的線路側(cè)，該變壓器為單相、線路到中性線、非線性負載供電。這導致三重諧波的抵消。

　　圖 2.在接線點處組合時波形相加。60° 相移可消除三重諧波。

　　由 Delta-Wye 或 Y-Zigzag 變壓器創(chuàng)建的組合波形可以與具有適當相移的其他兩個波形組合以創(chuàng)建新波形（見圖3）。該波形是除了通過初始相移消除的三重諧波之外還消除了 5 次、7 次、17 次和 19 次諧波的結(jié)果。這種額外的相移可以通過與 Y 形 Z 字形變壓器或 Delta Y 形變壓器并聯(lián)的 Delta Z 字形變壓器來實現(xiàn)。在變壓器對上游的電源母線處可以看到組合波形。

　　圖 3.進一步的波形偏移用于消除高次諧波。
　　如果變壓器上的負載發(fā)生變化，波形就會失去平衡并且不會抵消?？梢栽O計額外的相移組合來消除更多諧波，但好處非常小。每次負載變化時都必須修改變壓器組。每當計算機打開或關閉，或者變速電機驅(qū)動器上的負載發(fā)生變化時，就會發(fā)生這種情況。對于每次負載變化都要修改這種類型的變壓器組是不切實際的。