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電能質(zhì)量
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無功補償電容器如何放大諧波電流？

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時間：2017-02-09分享加入收藏關(guān)注：-

實時新聞2

無論是在工業(yè)用電系統(tǒng)中，還是在民用建筑用電設(shè)備中大多數(shù)都是感性負載，這就造成了供電系統(tǒng)的運行功率因數(shù)小于1。使變壓器和配電線路中有大量的無功電流損耗，為了減少電網(wǎng)運行中的無功損耗，延長變壓器的壽命，這就需要在配電系統(tǒng)中接入無功補償并聯(lián)電容器裝置。另一方面，在電網(wǎng)中存在一定的背景諧波，而低壓配電系統(tǒng)中，又有許多非線性負載，會產(chǎn)生一定的諧波電流，當系統(tǒng)接入并聯(lián)電容器時，會對諧波產(chǎn)生放大的作用，這個問題應當引起企業(yè)足夠的重視！

普通電容柜為什么容易受到諧波的干擾危害？
普通純電容柜（以下簡稱電容器）是一種無功補償裝置，它能對電力系統(tǒng)無功儲備不足的問題很好的解決，還能提高功率因數(shù)，對電壓的質(zhì)量進行改善，以保證電網(wǎng)能夠經(jīng)濟安全的運行。但隨著很多電子產(chǎn)品和非線性負載如電弧爐、變流裝置、可控硅整流設(shè)備等在電力系統(tǒng)中的逐步應用，其不僅消耗了大量無功功率，還使大量諧波產(chǎn)生。
而電容器的容抗和頻率呈反比關(guān)系，容抗在諧波作用下比在基波作用下小很多，即使諧波在電壓中沒有占很大的比例，也會產(chǎn)生明顯的諧波電流。尤其是當電容器的電容與電網(wǎng)的感抗組成的諧振回路的謝振頻率接近于或等于某次諧波分量的頻率時，就會將諧波電流放大，通常諧波電流可放大10～20倍，這樣使得過量負荷通過電容器，Z終使電容器鼓包損壞，甚至出現(xiàn)電力裝置無法正常運行的情況。諧波電流疊加在電容器的基波電流上，這就增大了電容器的運行電流有效值，使得溫度升高，嚴重的導致電容器過熱，從而降低其使用壽命或者損壞電容器。損壞電力設(shè)備，使電力設(shè)備無法正常運行。

無功補償電容器是如何放大諧波的？

在配電系統(tǒng)中常常會出現(xiàn)這種情況，當并聯(lián)電容器投入運行時，會使并聯(lián)電容器回路中流入的諧波電流大于原有非線性負載所產(chǎn)生的諧波電流，這就是所謂的諧波放大現(xiàn)象，或者說產(chǎn)生某次諧波的諧振。

為什么會產(chǎn)生這種諧波放大現(xiàn)象呢？因為非線性負載和并聯(lián)電容器是并聯(lián)于母線上，由非線性負載所產(chǎn)生的諧波電流會流向電網(wǎng)和并聯(lián)電容器。而電容器的容抗和系統(tǒng)的感抗是和頻率有關(guān)的，在某個頻率下會產(chǎn)生并聯(lián)諧振，也就形成了某次諧波電流的放大。

諧波被放大后流向電網(wǎng)和并聯(lián)電容器，既對電網(wǎng)造成污染，也會使并聯(lián)電容器過負荷，甚至燒毀。

為什么不能直接為普通電容柜串聯(lián)電抗器進行改造

主要原因是當無功補償電容器支路串聯(lián)電抗器之后，會使并聯(lián)電容器的端電壓升高，其端電壓升高值可用下式計算：

由以上公式可知：當串聯(lián)電抗器的電抗率為13%時，則公式2 ，也就是并聯(lián)電容器的端電壓比系統(tǒng)額定電壓高1.15倍。計算串聯(lián)電抗器的感抗時，其可靠系數(shù)K如果取得大一些，則可靠性提高，但是會使并聯(lián)電容器的端電壓升高，同時也增加了電抗器的成本。因此串聯(lián)電抗器的電抗率具體值取多少比較合適，要對技術(shù)、經(jīng)濟和可靠性等諸多因素進行綜合考慮。

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