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電能質(zhì)量
專家診治

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諧波對純電容補償裝置有哪些影響？如何避免

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時間：2016-07-13分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂2

電網(wǎng)無功配置中所占比例Z大，電容器約占補償設(shè)備的2/3。這部分電容器的設(shè)計大多只考慮無功補償量，不考慮電能質(zhì)量的實際污染情況，因此，運行電能質(zhì)量指標低時，常造成一些事故，如補償裝置投不上、電容器使用壽命降低、電容器保護熔絲熔斷，甚至發(fā)生串并聯(lián)諧振，引發(fā)電容器的諧波過電壓與過電流，導(dǎo)致電容器爆炸等。另外用戶電容器的管理目前仍按平均功率因數(shù)進行考核，電容器很少按電網(wǎng)實際運行情況投切，甚至只投不切，無形中使電網(wǎng)電壓失去了應(yīng)有的調(diào)節(jié)裕度，使電壓偏差等電能質(zhì)量指標難以控制。

1、低壓電網(wǎng)中諧波分量的限值
為了限制諧波源注入電網(wǎng)后產(chǎn)生不良影響，必須把電壓和電流的諧波分量控制在允許的范圍內(nèi)，使連接在電網(wǎng)中的電氣設(shè)備免受諧波的干擾。對于不同電壓等級電網(wǎng)的電壓總諧波畸變率的限值不同，電壓等級越高，諧波限制越嚴。例如6～10kV、35～66kV及110kV電網(wǎng)，其電壓總諧波畸變率分別規(guī)定為4.0、3.0和2.0;另外對偶次諧波的限制也要嚴于對奇次諧波的限制。

2 、電容回路的諧波放大和諧振
無源無功補償裝置和濾波裝置主要由并聯(lián)電容器及電抗器組成。在工頻條件下，電容器的電抗值比系統(tǒng)的電感電抗值要大得多，不會發(fā)生諧振。但由于容抗XC=1/ωC，感抗XL=ωL，高次諧波條件下由于XL的增加和XC的減小，就可能發(fā)生并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振。這種諧振往往會使諧波電流放大到幾倍甚至數(shù)十倍，會對電網(wǎng)及并聯(lián)電容器和與之串聯(lián)的電抗器產(chǎn)生很大的威脅，并可能使電容器和電抗器燒毀。根據(jù)有關(guān)資料報道，由于諧波而損壞的電氣設(shè)備事故中，電容器事故約占40%，電抗器事故約占30%。電子式電能表占60%。

3、由于諧波放大造成電容器損壞
某設(shè)備部分無功補償?shù)牡蛪弘娙萜饕蜻^熱而損壞，而這些電容器組接于向不間斷電源（UPS）供電的回路上，當投入電容器時，實測得諧波電流值及電壓畸變率的數(shù)值變化很大。這足以充分說明引起電容器過熱損壞的原因是諧波。解決的措施:將電容器串聯(lián)電抗器。其加裝串聯(lián)電抗器后諧波放大和電容器的嚴重過載問題都得到了滿意的解決，實際測量結(jié)果表明諧波電流均在允許值之內(nèi)，無放大現(xiàn)象，無功補償和抑制諧波的效果均滿意。

4、低壓無功補償裝置的合理選擇
4.1 、首先摸清負載的性質(zhì)和諧波含量

采用普通的低壓電容補償成套裝置，還是選擇具有抑制諧波功能的濾波器成套裝置，關(guān)鍵在于負載的性質(zhì)和所產(chǎn)生的諧波分量的大小。諧波分量的數(shù)值可由諧波測試儀測得。對電力負載的性質(zhì)要特別注意以下3點:①負載變化的幅度和頻繁程度;②負載中是否具有容量較大的諧波源:③三相負載的不平衡程度。要求快速補償和抑制諧波的行業(yè)，通常包括具有大量電焊機設(shè)備的汽車制造業(yè)、冶金行業(yè)、造紙行業(yè)、電梯及起重設(shè)備、大型商住樓，以及其他具有大量變頻器和大容量熒光燈照明的場所。
4.2 、搜集配電網(wǎng)及負載的技術(shù)參數(shù)

搜集配電網(wǎng)及負載的有關(guān)參數(shù)，為設(shè)計濾波器的方案提供依據(jù)，通常包括:①電網(wǎng)的額定電壓、運行電壓和變化范圍;②基波頻率f的無功負載;③主要負載的性質(zhì)、諧波次數(shù)及其分量值;④實測的電網(wǎng)電壓畸變率;⑤不同運行方式下配電網(wǎng)的短路容量;⑥國家標準GB/T14549—1993及IEC標準對諧波電壓和諧波電流的限值等。
4.3 、進行預(yù)測
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，負載性質(zhì)及初步提出的補償方案，通過仿真模型的計算機計算，對是否可能發(fā)生諧波放大或諧波共振進行分析，做到心中有數(shù)。

4.4 、合理選擇補償裝置

根據(jù)負載諧波含量數(shù)據(jù)及負載設(shè)備運行性情況，選擇無源補償設(shè)備一定要考慮負載諧波干擾問題，配置無源電容補償設(shè)備一定要同時串聯(lián)電抗器，抑制系統(tǒng)諧波對補償電容的影響，避免電容器吸收放大諧波，造成故障問題，所以存在諧波含量的負載配置無源電容補償設(shè)備，多選用抗諧波補償裝置，或選擇動態(tài)補償裝置SVG。

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