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电容器无功补偿装置中的谐波问题
  发布者:   发布时间:2019-03-15  阅读:54次

在供电系统中,为了节能降损、提高电压质量和电网经济运行水平,经常采用各种无功补偿装置。近年来,配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、各种电力电子设备以及电气化铁路大量应用。这些负荷大都具有非线性、冲击性和不平衡性的特点 在运行中会产生大量谐波。这些谐波对无功补偿装置造成了严重影响。在供电系统中,对于某次谐波,作为无功补偿用的并联电容器若与呈感性的系统电抗发生谐振则会出现过电压而造成危害。当无功补偿装置运行地点的谐波比较严重时,电压、电流波形会有很大畸变,电容器投切控制信号的传输就会受到影响,从而有可能引起装置的误动或拒动。另一方面并联电容器对电网谐波的影响也很大。若电容器容抗和系统感抗配合不恰当将会造成电网谐波电压和电流的严重放大,给电容器本身带来极大损伤。可见,无功补偿与谐波治理两者关系密切。产生谐波的装置大都是消耗基波无功功率的装置;治理谐波的装置通常也是补偿无功的装置。因此,为了寻求能同时实现无功补偿和谐波治理的装置,就必须将二者结合起来进行研究。

电容器无功补偿装置中的谐波问题

谐波源有两种一种是谐波电流源,这些用电设备中的谐波含量取决于它自身的特性和工作状况基本上与供电系统参数无关。另外一种是谐波电压源。发电机在发出基波电势的同时也会有谐波电势产生,其谐波电势大小主要取决于发电机本身的结构和工作状况。实际上,在电网中运行的发电机和变压器等电力设备,输出的谐波电势分量很小几乎可以忽略。因此, 在供电系统中存在并实际发生作用的谐波源,主要是谐波电流源。

在用并联电容器进行无功补偿的供电系统中电网以感抗为主电容器支路以容抗为主。在工频条件下并联电容器的容抗比系统的感抗大得多,可发出无功功率对电网进行无功补偿。但在有谐波背景的系统中大量的非线性负荷会产生大量的谐波电流注入电网,对这些谐波频率而言,电网感抗显著增加而补偿系统容抗显著减小导致谐波电流大部分流入电容器支路,若此时电容器的运行电流超过其额定电流的1.3倍,电容器将会因过流而产生故障。另外,针对无功补偿系统的调谐频率,如果电网中存在该特定频率的谐波电流源 则该谐波将直接被放严重时还会发生并联谐振或串联谐振。系统谐振将导致谐波电压和电流明显地高于在无谐振情况下出现的谐波电压和电流。





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