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严防补偿电容器对谐波放大

已有 305 次阅读2014-11-13 10:18

接入母线的无功补偿用电容器,电容电抗系统能与电力系统组成并联谐振回路。如果某次谐波电流频率,电容电抗会流过很大的谐振电流,可达原有电网谐波电流数十倍,电力电容器端电压也产生很高过电压,此种情况称为谐波放大。

当系统存在谐波时,并联补偿用电容器支路串入电抗器,而系统若忽略电阻,则安全呈感性,可用等效电感表示。等效电路图见图一。

 

图一. 等效阻抗图

图中In为系统某次谐波电流,也看作由一恒流源发出,L2为系统等值电感,L1为电容器所串电抗器电感,C为补偿电容的电容。流入系统的谐波电流为Ins,流入电容器的谐波电流为Ins,由此可得

Ins=In*(jωL1+1/jωc)/(jωL1+1/jωc+jωL2)

  =In/﹛1-[ωL2/﹙1/ωc-ωL1﹚]﹜

如果ωL2/(1/ωc-ωL1)=1时,Ins→∞

即1/ωc-ωL1=ωL2时,进入系统的某次谐波被放大至无穷大。

L2是系统参数,不能人为变动,为避免谐波被放大,所选电容器与所串电抗器参数应合理搭配。从上式也可看出,只要1/ωc-ωL1 ﹤0,即电容器串联电抗器回路只要对某次谐波呈感性,此谐波就不会被放大进入系统,流入系统的谐波小于原有系统存在的谐波,也就是说,串联电抗器回路有对某次谐波的吸收功能。当然,不希望各次谐波均涌入电容器,把电感电容回路当成滤波器,否则电容器容易烧坏,从而丧失无功补偿功能,不要忘记,此时电容器主要承担系统无功补偿功能。


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