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    電容器無功補償裝置中的諧波問題
      發布者:   發布時間:2019-03-15  閱讀:649次

    在供電系統中,為了節能降損、提高電壓質量和電網經濟運行水平,經常采用各種無功補償裝置。近年來,配電網中整流器、變頻調速裝置、電弧爐、各種電力電子設備以及電氣化鐵路大量應用。這些負荷大都具有非線性、沖擊性和不平衡性的特點 在運行中會產生大量諧波。這些諧波對無功補償裝置造成了嚴重影響。在供電系統中,對于某次諧波,作為無功補償用的并聯電容器若與呈感性的系統電抗發生諧振則會出現過電壓而造成危害。當無功補償裝置運行地點的諧波比較嚴重時,電壓、電流波形會有很大畸變,電容器投切控制信號的傳輸就會受到影響,從而有可能引起裝置的誤動或拒動。另一方面并聯電容器對電網諧波的影響也很大。若電容器容抗和系統感抗配合不恰當將會造成電網諧波電壓和電流的嚴重放大,給電容器本身帶來極大損傷??梢?,無功補償與諧波治理兩者關系密切。產生諧波的裝置大都是消耗基波無功功率的裝置;治理諧波的裝置通常也是補償無功的裝置。因此,為了尋求能同時實現無功補償和諧波治理的裝置,就必須將二者結合起來進行研究。

    電容器無功補償裝置中的諧波問題

    諧波源有兩種一種是諧波電流源,這些用電設備中的諧波含量取決于它自身的特性和工作狀況基本上與供電系統參數無關。另外一種是諧波電壓源。發電機在發出基波電勢的同時也會有諧波電勢產生,其諧波電勢大小主要取決于發電機本身的結構和工作狀況。實際上,在電網中運行的發電機和變壓器等電力設備,輸出的諧波電勢分量很小幾乎可以忽略。因此, 在供電系統中存在并實際發生作用的諧波源,主要是諧波電流源。

    在用并聯電容器進行無功補償的供電系統中電網以感抗為主電容器支路以容抗為主。在工頻條件下并聯電容器的容抗比系統的感抗大得多,可發出無功功率對電網進行無功補償。但在有諧波背景的系統中大量的非線性負荷會產生大量的諧波電流注入電網,對這些諧波頻率而言,電網感抗顯著增加而補償系統容抗顯著減小導致諧波電流大部分流入電容器支路,若此時電容器的運行電流超過其額定電流的1.3倍,電容器將會因過流而產生故障。另外,針對無功補償系統的調諧頻率,如果電網中存在該特定頻率的諧波電流源 則該諧波將直接被放嚴重時還會發生并聯諧振或串聯諧振。系統諧振將導致諧波電壓和電流明顯地高于在無諧振情況下出現的諧波電壓和電流。





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