諧波電流對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置帶來(lái)的影響及解決辦法

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2023-07-09分享加入收藏關(guān)注：-

                諧波電流對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠绊懞艹Ｒ?jiàn)，這實(shí)際上已經(jīng)成為企業(yè)進(jìn)行節(jié)能改造中不可避免的問(wèn)題。節(jié)能改造中大量使用變頻器，而變頻器產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流。這些諧波電流對(duì)原來(lái)的無(wú)功補(bǔ)償裝置造成了不同程度的損壞。

一、諧波對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠绊懗Ｒ?jiàn)現(xiàn)象
                無(wú)功補(bǔ)償不能投切：這一般發(fā)生在無(wú)功補(bǔ)償控制器中寶含諧波保護(hù)裝置的場(chǎng)合，當(dāng)檢測(cè)到諧波電流過(guò)大時(shí)，裝置進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，同時(shí)會(huì)顯示諧波電流過(guò)大的提示信息：
                無(wú)功補(bǔ)償裝置中的熔斷器燒斷：這是流過(guò)補(bǔ)償裝置的電流過(guò)大導(dǎo)致的；
                無(wú)功補(bǔ)償裝置 中的電容損壞（鼓肚、炸裂）：這是流過(guò)補(bǔ)償電容的電流過(guò)大，導(dǎo)致電容過(guò)熱引起的。
                有時(shí)不僅無(wú)功補(bǔ)償會(huì)出現(xiàn)故障，甚至變壓器也會(huì)遭到損壞，造成這些根本的原因是諧波電流在 無(wú)功補(bǔ)償裝置與變壓器構(gòu)成的回路中發(fā)生了諧振。
                機(jī)械諧振的原理與電路諧振的原理相同。機(jī)械諧振是指在外力的作用下物體以其固有的振蕩頻率振動(dòng)，當(dāng)外力作用的頻率與物體的固有振蕩頻率相同時(shí)，物體的振幅變得越來(lái)越大，即使較小的外力也能夠?qū)е潞艽蟮恼穹?，這就是諧振現(xiàn)象。。有些物體幅度過(guò)大時(shí)，就會(huì)發(fā)生損壞。下圖所示的是一座橋梁在風(fēng)力的作用下產(chǎn)生了諧振，然后發(fā)生坍塌的情況。這座橋梁僅僅使用幾個(gè)月。

                在電力系統(tǒng)中，變壓器與無(wú)功補(bǔ)償電容構(gòu)成了一個(gè)LC并聯(lián)電路，如下圖所示。

                當(dāng)負(fù)荷時(shí)諧波源時(shí)，會(huì)有諧波電流注入這個(gè)LC并聯(lián)電路。如果諧波電流的頻率與LC并聯(lián)電路的固有振蕩頻率相同，LC并聯(lián)電路就發(fā)生了諧振現(xiàn)象，電流在LC回路中逐漸增大，一直達(dá)到某一個(gè)很大的數(shù)值。這個(gè)很大的數(shù)值是發(fā)生諧振的諧波電流Q倍。Q稱為L(zhǎng)C并聯(lián)電路的Q值，一般為10-15，Q值的計(jì)算方法：

Q=（L/C）½/R

          諧波電流與LC并聯(lián)電路發(fā)生諧振使導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償裝置損壞的主要原因。這里諧波電流相當(dāng)圖一當(dāng)中的風(fēng)，LC相當(dāng)于橋梁，當(dāng)LC電路的振蕩頻率與諧波電流的頻率相同時(shí)，就發(fā)生了諧振，諧波電流被放大。

                以上分析可知，當(dāng)系統(tǒng)滿足兩個(gè)條件時(shí)會(huì)由于諧振導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償裝置損壞。第一，有諧波電流注入系統(tǒng)中；第二，系統(tǒng)的固有振蕩頻率與諧波電流的頻率相同。在動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置中，投入的電容是隨時(shí)變化的，因此系統(tǒng)固有的振蕩頻率也隨時(shí)變化，如下圖

                除了以上的諧振現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償裝置故障外，即使沒(méi)有發(fā)生諧振，較大的諧波電流也會(huì)損壞補(bǔ)償電容。因?yàn)?，無(wú)功補(bǔ)償電容的阻抗與頻率成反比，因此對(duì)諧波電流呈現(xiàn)較低的阻抗，當(dāng)存在諧波電流時(shí)，電容會(huì)分流掉大部分的諧波電流，造成電容器過(guò)流。

二、解決辦法
1、靜止無(wú)功發(fā)生器SVG

                靜止無(wú)功發(fā)生器（Static VAR Generator,簡(jiǎn)稱 SVG）是柔性交流輸電技術(shù)的主要裝置之一，屬于并聯(lián)型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。它能夠發(fā)出或吸收無(wú)功功率，并且輸出可以變化以控制電力系統(tǒng)中的特定參數(shù)。在配電網(wǎng)中，將小容量的 SVG 安裝在某些特殊負(fù)荷（如電弧爐、地鐵等沖擊性和整流性負(fù)荷等）附近，可以顯著地改善負(fù)荷與公共電網(wǎng)連接點(diǎn)處的電能質(zhì)量，主要功能是提高功率因數(shù)、克服三相不平衡，消除電壓閃變和電壓波動(dòng)等。
                靜止無(wú)功發(fā)生器可以不受諧波的影響，滿足系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí)的動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償要求；裝置運(yùn)行時(shí)被控制為電流源，不存在與系統(tǒng)發(fā)生諧振的問(wèn)題。

2、有源濾波器APF

                有源濾波器（Active Power Filter，簡(jiǎn)稱APF）是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。他的原理是從電網(wǎng)中檢測(cè)出諧波電流，經(jīng)內(nèi)部芯片快速計(jì)算、分析、比較，控制主功率單元產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大相等而極性相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)電流只含基波成分。
                可以解決系統(tǒng)中的諧波電流，系統(tǒng)中沒(méi)有諧波電流了，自然就不會(huì)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置產(chǎn)生影響。

                [北京領(lǐng)步]是專注企事業(yè)單位用電異常問(wèn)題治理的專家，致力于開(kāi)發(fā)前端技術(shù)和產(chǎn)品，推動(dòng)整個(gè)諧波治理行業(yè)。為各類(lèi)諧波治理用戶提供“24小時(shí)技術(shù)咨詢”“免費(fèi)檢測(cè)分析”“方案設(shè)計(jì)與性價(jià)比評(píng)估”，了解更多<諧波治理>方案，歡迎點(diǎn)擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢，或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258，我們期待您的來(lái)電！

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