并联电容器补偿与谐波抑制

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1、2011年第6期上海电力并联电容器补偿与谐波抑制邓飞，陆慧玲(上海市电j丁公司嘉定供电公司，上海201800)摘要：变电站装设并联电容器是改善电压质量和降低电能损耗的有效措施。但并联电容器会对谐波放大，放大的谐波可能对电气设备造成损害，而并联电容器中串联电抗器是抑制谐波放大的相应措施。本文分析了并联电容器的电抗率选择不当可能引起的后果。其主要体现在电容器可能与系统发生并联谐振(从负载侧看)或串联谐振(从电源看)，从而引起电容器的过电压和过电流。结合某一算例，在分析串联谐振和并联谐振对谐波电流的放大后，通过调整

2、电容器回路的参数和并联电容器的投切，达到抑制谐波的作用，从而在能不失滤波的同时保证电容器安全运行。同时提出并联电容器设定电抗率参数时优化选择的建议。关键词：并联电容器；电抗器；谐波抑制；谐波参数；谐波放大中图分类号：TM531．4文献标志码：B一定的谐波，此谐波电动势的频率和幅值取决于0引言发电机本身结构和工作情况，被看成谐波电压源。无功补偿电容器是传统的补偿无功功率主要变压器的谐波电流是由其励磁回路的非线性引起手段也是抑制谐波的措施之一，当前也在广泛的的，特别在轻载时电压升高，铁芯工作在饱和区，应用。并联电

3、容器简单经济、方便灵活，能有效的谐波含量更是大大增加。电弧炉、荧光灯也会引补偿电网所需的无功功率。而随着电力电子装置起严重的谐波。的应用日益广泛，整流器、变频器、电弧炉设备的随着电力行业的发展，电力电子装置被大量大量使用，使得电网中的谐波污染日益严重，由于的电气设备引入，使得电力电子装置成为最大的谐波对电网设备的危害极其严重，谐波抑制就成谐波源。根据文献[1]，在带阻感负载的整流电路了当今电网中必须解决的一个关键问题。由并联所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟电容器、电抗器和电阻器适当的组合成的滤波装悉

4、。直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是置，并联于电网上构成一相对简单的抑制谐波放严重的谐波污染源。采用相控方式的交流电力调大的装置。其除了抑制谐波作用外，还兼顾无功整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入补偿的需要。但是，当其投入电网时，若参数设定侧产生大量的谐波电流。不慎将会引起电网参数的变化而对谐波进行放1．1谐波的危害大。如何在既能让电容器补偿电网所需的无功功谐波的存在对电网是一种污染，它使电力设率情况下，又能合理选择电容器串联电抗以抑制备所处环境发生变化，也对周围的通信系统和公谐波，是问题关键所在

5、。用电网以外的设备带来损害，有关文献已很多，其危害总的来说主要有以下几个方面]：l谐波的危害以及抑制措施1)谐波使公用电网中的元件产生了附加的电力系统的谐波问题早在20世纪2O、3O年谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率。代就引起了人们的注意。当时在德国，dj于使用2)谐波影响各种电力设备的正常工作，比静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。如，谐波使电机产生附加损耗、机械振动和过电1945年J．C．Read发表的有关变流器谐波的论文压；使变压器局部过热；使电容器、电缆等设备绝是早期有关谐波研究的经

6、典论文l_】]。而电力系统缘老化、寿命缩短以至损坏。早期的谐波源是发电机和变压器。由于发电机的3)由于输电线中往往了为稳定电压在输电磁极磁场并非完全按照正弦规律分布，产生的感线路上加装并联电容器以提供无功功率来维持电应电动势不是理想的正弦波，输出电压也就含有压，但谐波进入电容器会引起电流电压放大现象，一475—上海电力2O11年第6期甚者谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串比的原理，可以向系统提供无功功率以维持电压联谐振，加重上述(1)和(2)所带来的危害。水平。所以长距离供电输送时，电压由于传输介4)谐波

7、会导致继电保护和自动装置的误动质的损耗而有所降低，在电压较低处投入并联电作，使电气测量仪表不准确。容器增加无功功率，就使得电压升高，继而调整到由于谐波的存在会对电网造成危害，因此把正常电压水平。谐波分量降低到容许的范围内是保证电能质量的可见并联电容器对电力系统电压这一重要的一项重要任务_5j。电能质量指标有很好的控制作用。但是，从谐波1．2谐波的抑制手段角度而言，补偿容量与供电电压平方成正比，却恰谐波产生的根本原因是电网存在非线性负恰成为并联电容器的缺点之一，并联电容器与谐载。抑制谐波对电网的影响主要有两种途

8、径：一波的相互影响如下¨1]：是靠改进用户自身设备来达到减少谐波电流的目谐波电流叠加在电容器的基波电流上，使得的；二是根据产生的谐波加装滤波装置，达到滤波电容器电流有效值增大，温升增高，甚至会引起过电流的目的。热而降低电容器的使用寿命或使电容器损坏。谐前者是从谐波源方向人手，但是由于谐波产波电压叠加在电容器基波电压上，不仅使电容器生的设备繁多，而且限制谐波源就相当于限制了电压有效值增大，并可能使电压