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無源濾波器與并聯(lián)電容器

閱讀:565        發(fā)布時(shí)間:2019-12-17

EC標(biāo)準(zhǔn)[1]將無源濾波器和并聯(lián)電容器的應(yīng)用擱在一起討論,因?yàn)闉V波器無論失諧或調(diào)諧也都有補(bǔ)償功能。本文介紹了濾波器的相對電抗值X%的選擇,以及X%和濾波器外部性能的關(guān)系,并深入討論了如何根據(jù)不同場合分別選用并聯(lián)電容器、失諧濾波器或調(diào)諧濾波器的問題,也再次討論了濾波器參數(shù)和工程設(shè)計(jì)的關(guān)系,后討論了如何協(xié)調(diào)諧波和無功的補(bǔ)償功能。 
關(guān)鍵詞:諧振;調(diào)諧濾波器;失諧濾波器 

1諧振 

諧波與并聯(lián)電容器在低壓電網(wǎng)中并存時(shí),怕的就是引發(fā)串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振。 

1.1串聯(lián)諧振 

若諧波來自電源系統(tǒng),則變壓器的電抗和低壓并聯(lián)電容器的電容在一定的參數(shù)下配合,就能引發(fā)串聯(lián)諧振,文獻(xiàn)[1]有數(shù)字實(shí)例,一臺Uk為6%的1000kVA變壓器,在低壓母線上接有160kVar的并聯(lián)電容器,結(jié)果引發(fā)了11次諧波的諧振,使電容器中的11次諧波電流達(dá)175A,電容器中的基波電流只有233A,總有效電流Iceff為313A,過載1.35倍,已超過允許值1.30倍。負(fù)載母線上11次諧波電壓畸變系數(shù)達(dá)6.9%,也已超過允許值,而低壓電源(含變壓器阻抗ZT在內(nèi))母線上的畸變率只有1.5%。 


1.2并聯(lián)諧振 

若諧波源來自低壓側(cè)的非線性負(fù)荷,例如變頻器,則變壓器的電抗(加上電源系統(tǒng)的少量電抗)和低壓側(cè)的電容可構(gòu)成并聯(lián)諧振,文獻(xiàn)[1]也有數(shù)字實(shí)例,低壓側(cè)接有300kvA的驅(qū)動裝置,其它如變壓器和電容器參數(shù)同,1.1節(jié)串聯(lián)諧振中的實(shí)例,結(jié)果引發(fā)11次諧波的并聯(lián)諧振,使電容器中11次諧波電流達(dá)到212A,已大于電容器中基波的90%,總有效電流達(dá)334A,過載1.45倍,也超過允許值1.30倍,其實(shí)負(fù)載的11次諧波電流才39A,又11次諧波電壓的畸變率已達(dá)8.3%,大大超過允許值。 

2避免諧振的措施 

措施之一為改變網(wǎng)絡(luò)元件的電抗電容量值,然而,它的可能性不大,特別當(dāng)電容器組是自動控制的場合,將有許多諧振條件都要考慮。同時(shí)要注意,即使系統(tǒng)參數(shù)只是接近諧振頻率也能使電容器組過電流和電壓畸變率超過標(biāo)準(zhǔn)。 

用的方法是與電容器串聯(lián)一個(gè)電抗器,調(diào)諧的諧振頻率低于網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的低次諧波的頻率,這樣,無論是串聯(lián)諧振還是并聯(lián)諧振就不會發(fā)生。 

現(xiàn)代的工業(yè)和建筑物電網(wǎng)中*沒有諧波電壓和電流是不可能的,那么是否凡并聯(lián)電容器都要串電抗器呢?那也不一定,如果需要串,電抗值取多少呢?下面著重討論1000V以下低壓電網(wǎng)情況。 
  

 

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