系统中有电容器无功补偿装置谐波该如何解决

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2018-12-20分享加入收藏关注：-

          在用并联电容器进行无功补偿的供电系统中，电网以感抗为主、电容器支路以容抗为主。在工频条件下并联电容器的容抗比系统的感抗大得多，可发出无功功率对电网进行无功补偿。但在有谐波治理系统中，大量的非线性负荷会产生大量的谐波电流注入电网，对这些谐波频率而言，电网感抗显著增加而补偿系统容抗显著减小导致谐波电流大部分流入电容器支路，若此时电容器的运行电流超过其额定电流的1.3倍，电容器将会因过流而产生故障。
          谐波源有两种一种是谐波电流源，这些用电设备中的谐波含量取决于它自身的特性和工作状况基本上与供电系统参数无关。另外一种是谐波电压源。发电机在发出基波电势的同时也会有谐波电势产生，其谐波电势大小主要取决于发电机本身的结构和工作状况。实际上，在电网中运行的发电机和变压器等电力设备，输出的谐波电势分量很小几乎可以忽略。因此，在供电系统中存在并实际发生作用的谐波源，主要是谐波电流源。谐波治理针对无功补偿系统的调谐频率，如果电网中存在该特定频率的谐波电流源则该谐波将直接被放严重时还会发生并联谐振或串联谐振。系统谐振将导致谐波电压和电流明显地高于在无谐振情况下出现的谐波电压和电流。

一、谐波与串联谐振
          当上一级电网系统电压波形严重畸变时此时的谐波源相当于一个很大的电压源。谐波电压将在变压器的感抗和电容器的容抗间形成串联回路。当感抗和容抗相等时，将形成串联谐振。此时谐波电压将在串联回路上形成强大的电流直接流经补偿电容器使电容器因过流而迅速故障。
二、谐波与并联谐振
          当电网中的谐波主要由非线性用电负荷产生时，此时的谐波源可看作一个很大的电流源，其产生的谐波电流加在系统感抗金额电容器的容抗之间，形成并联回路。当电网阻抗和电容器阻抗相等时，将形成并联谐振。此时，即使系统中的N次谐波电流不大，流入电容器的N次谐波电流也将会很大（理论上为无穷大，实际上，由于存在电阻，谐波电流为一很大的有限值），被放大的谐波电流流经电容器时可导致其内部组件过热而出现故障。
          无源滤波器是传统的进行无功补偿和谐波治理的方法，具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠、维护方便等优点因此被广泛采用。但是无源滤波器的滤波性能受系统和负载参数的影响较大，易于与系统发生并联谐振，导致谐波放大从而使滤波器过载甚至烧毁，另外它只能消除特定次的谐波，动态性能相对较差，无功补偿效果也不是很理想。为此，急需开发出新的装置来弥补上述缺陷。
          由以上分析可见在有谐波治理背景的供电系统中单独使用电容器进行无功补偿时若发生并联谐振或串联谐振大部分谐波电流将流随着电力电子技术的发展，用晶闸管实现的静止无功补偿装置因其优良的性能而被广泛应用。例如，有一种兼有谐波治理功能的动态无功功率补偿装置叫做晶闸管投切电容器TSC这种装置性能良好，被很多场合采用，但线路组成比较复杂，故障点多，维护量相对较大。该装置根据局部电网最低功率因数设直固定电容器，根据谐波的阶次由电抗器串联固定电容器组成LC谐波吸收回路根据电网功率因数变化量来调节相控电抗器的大小实现局部电网无功补偿和谐波治理。相对TSC来说，该装直线路简单，故
障率低，运行也较稳定，值得推广。
          对于系统中常见的王要的谐波，可接近诸振并呈现很低的阻抗，使谐波电流流入滤波器，从而可同时达到无功补偿和滤除谐波的目的。由于糸统中存在的谐波电流通常有多个频率，若采用单调谐滤波器来滤除谐波，则需安装多个滤波器。此时需注意，在投切滤波器时，必须从低次向高次逐次投入，而在切除时则必须从高次向低次依次切除。否则，不仅不能达到抑制谐波电流的作用，反而会将其放大。研究表明，该装苴结构简单，易于买现，有实际应用和推广价值。近来又开发出一种新型无功补偿兼谐波治理装直一一IGBT控制的并联型有源滤波器，它兼有传统TSC和电力滤波器的优点，并且可抑制因负载变动而引起的电网电压波动。可向系统输出无功功率，并且其大小可通过IGBT进行调节。串联型有源电力波器APF通过一个匹配变压器，将APF串联于电源和负载之间控制，以消除电压诸波，平銜或调整负载的端电压，违合于补偿电压型谐波源。与并联型APF相比，它的损耗较大，且各种保护电路也较复杂。因此，很少研究单独使用的串联型APF，
而大多数将它作为混合型APF的一部分予以研究。
          并型APF王要用于电流源型非转性负载的谐波电流抵消、无功补偿以及平衡三相系中的不平衡电流等。目前并联型APF在技术上已较成熟，是当前应用最广泛的一种滤波器。有源电力波器的投入还可有效地抑制电力系统阻抗和无源波器之间可能产生的串、并联谐振。由于有源波器不是直接对谐波电流进行消除，而是起到提高无源波器滤除效果目的，它所产生的补偿电压中不含有基波电网电压，只含有谐波电压，故其功率容量很小，具有良好的经济性，适用于大容量的谐波负载进行补偿。
北京领步有源滤波器技术特点

          关键元器件全部采用进口优质品牌，保证质量。如IGBT采用全世界最著名品牌的IGBT、进口驱动电路、优质散热风机、进口电容器等。
          控制算法与软件历经十余年的积累改进，成熟稳定可靠性高。双DSP控制系统，采用矢量筛选技术。
          可实时动态滤除2~50次谐波，或者有选择的滤除电网相线和零线中存在的各次典型性特征谐波（可以不受限制的任意选择需要补偿的不同次数谐波），并可以根据需要设定需要滤除的谐波次和设定滤除谐波的目标值。
          内置谐波补偿、无功补偿、不平衡补偿等多种补偿功能，用户可自行设定选择补偿功能。在滤除谐波的同时，可进行无功补偿和消除负载不平衡现象。
为国内用户量身定制的中文大屏幕液晶触摸屏，操作简单方便，可实时显示数据与曲线，可提供完整的现场信息内置谐波补偿、无功补偿、不平衡补偿等多种补偿功能，用户可自行设定选择。
          独立于电网系统阻抗之外，不受电网系统阻抗影响，不发生谐振与谐波电压放大，安全性好
          扩展性能好，可多台APF并联应用。

          [北京领步公司]是专注企事业单位用电异常问题治理的专家，致力于开发前端技术和产品，推动整个谐波治理行业。为各类谐波治理用户提供“24小时技术咨询”“免费检测分析”“方案设计与性价比评估”，了解更多<谐波治理>方案，欢迎点击我们的在线客服进行咨询，或者直接拨打全国统一服务热线400-056-5258，我们期待您的来电！

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