在工业高速发展的今天,钢铁是一个国家工业生产的重要原材料,中频感应炉等金属冶炼设备的广泛使用,满足了社会对钢铁的需求。随着中频感应炉的大量使用和用户对电力系统电能质量的要求进一步提高,中频感应炉作为非线性负荷产生大量谐波的问题也日趋受到人们的重视。中频电源产生整数次谐波的机理已经进行了深入的研究,但是在工程上检测到中频感应炉的进线侧存在含量很大的间谐波,这已成为影响电网电能质量和电力设备安全稳定运行最主要的因素之一。本文通过研究整流器和逆变器的工作原理,对两者的谐波传递特性进行了数学建模,并结合两者的数学模型进一步推导出了中频电源间谐波发射特性机理模型；然后在该模型基础上研究间谐波序分量特性理论,将间谐波分解为正序分量和负序分量,并说明该模型同样适用于对多脉波的中频电源间谐波发射特性机理分析。间谐波发射特性机理能够解释中频电源中间谐波的来源和传递过程,对电力系统间谐波的预防和治理提供了重要的理论依据。以二十四脉中频电源为例进行了仿真建模验证了该数学模型和间谐波序分量特性理论的可靠性和准确性,并结合工程上的实测数据分别对中频电源二十四脉整流器进线侧电流和十二脉整流器进线侧电流数据进行谐波电流含量频谱分析和间谐波电流有效值趋势分析。结果表明,中频电源间谐波发射机理模型和间谐波序分量特性理论能够满足工程应用的要求。最后,针对该工程案例中出现的11次滤波支路故障问题展开了深入得分析和研究,得出了11次滤波支路熔丝熔断的原因是中频电源发射了含量较大的间谐波,并与供电系统电路和滤波支路所形成的并联谐振点重合,得到了对中频电源发射的间谐波放大且远远超出了11次滤波支路额定电流的结论。本文通过对该案例中的单调谐滤波支路进行改造,解决了11次滤波支路熔丝熔断的问题。