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电抗对谐波的抑制作用介绍

发布时间2018-12-01 09:18

来源: 未知

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  随着电力电子技术的广泛应用和发展,给供电系统增加了大量的非线性负载,如低压小容量家用电器和高压大容量工业AC/DC变换器,特别是静电电源的使用。转换器。因为它们工作在开关模式,它们将在电网中引起电流和电压波。发生畸变,导致电网谐波“污染”。

  电网谐波污染的另一个重要原因是电网与电弧炉、大型轧钢机、电力机车等冲击和波动性负载相连。利用电压波动、闪变及三相不平衡现象越来越严重。这不仅会降低供电设备本身的安全性,而且会严重削弱和干扰电网的经济运行,形成对电网的“公害”。在母线并联电容器装置的谐波“污染”尚未得到根本整治之前,如果不采取必要的措施,就会发生一定的谐波放大。

  在许多工矿企业中,我们经常遇到这样的情况。无功补偿装置(电容器直接补偿)投入运行后,供电设备中的电气元件(包括变压器、电抗器、电容器、自动开关、接触器、继电器等)经常受到直接补偿的损坏。谐波电流的电容器。谐波放大的结果。

  许多企业采用电容串联电抗器的无功补偿方法来避免谐波,但由于电抗值的计算方法不清楚,不仅不能达到理想的补偿效果,而且会引起谐波放大。一些企业选择无源滤波器,但由于缺乏电网参数的准确测量,投入运行后无法正常运行。

  由于电抗器高次谐波电流的含量与谐波源的状态、电容器装置的阻抗参数和电路阻抗参数有关,在实际应用中电抗比的取值不同。串联电抗器不能任意与电容器组组合,更不能考虑与母线连接的电容器组的谐波背景。分析了串联电抗器对谐波抑制的影响,提出了电抗率的选择方法。

  1、谐波在无功补偿中的危害

  电网谐波与无功补偿中并联电容器的运行有较大的关系,因为电容器可能使电网中的谐波电流放大,有时甚至在电网中产生谐振,使电器设备受到严重损坏,破坏电网的正常运行。谐波放大时,大量的谐波电流在电网与补偿电容之间往复交换,使包括变压器及电容器等电网上的设备出现过载并产生机械振动,释放大量的热量,加快损耗设备的同时也使电网正常运行的可靠性大大降低。

有源滤波器

  所以谐波放大是动态无功功率补偿设计中要考虑的首要问题。在供电系统中作为无功补偿用的并联电容器,对于某次谐波若与呈感性的系统电抗发生并联谐振,则可能出现过电压而造成危害。过大的谐波电流可能使电容器寿命缩短、鼓肚、熔丝、群爆甚至烧损。

  电压波形发生畸变,就意味着它的波形变成非正弦波,由于这种非正弦波是周期性的,所以可用数学分析方法的傅立叶级数表达式将它分解为基波和各种倍数频率的高次谐波。在一般的配电网当中,对谐波进行抑制是很有必要的,实际中应用的方法主要使用串联电抗的无功补偿电容组。相当于电容串联一个电抗,从而消除由于电路对其中的谐波呈容性而带来的谐波振荡及放大。

  2、电抗对谐波的抑制作用

  一般情况下,作为谐波源负载的无功补偿装置对谐波呈容性时必然引起谐波放大,必须用带消谐的无功补偿装置。

  L-C滤波器的谐振频率为fn,在工频状态下,滤波器呈容性,无功补偿装置用于补偿电网系统的感性无功功率。而对频率为f的谐波有以下两种情况:

  当f

  当f>fn时,滤波器呈感性,该滤波器对频率为f的谐波起滤波作用。滤波效果取决于f和fn的接近程度,如果f=fn滤波器呈很小的阻抗,几乎所有的谐波量都被滤波器吸收,而不流入电网。

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