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時(shí)間：2023-03-14
來源：源于網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)配電系統(tǒng)非線性用電負(fù)荷比重較大，并聯(lián)電容器組投入時(shí)，一方面由于電容器組的諧波阻抗小，注入電容器組的諧波電流大，使電容器負(fù)荷而嚴(yán)重影響其使用壽命，另一方面當(dāng)電容器組的諧波容抗與系統(tǒng)等效諧波感抗相等而發(fā)生諧振時(shí)，引起電容器諧波電流嚴(yán)重放大使電容器過熱而損壞。
因此，在并聯(lián)電容器的回路中串聯(lián)電抗器是非常有效和可行的方法。下面我們一起來詳解了解一下諧波對(duì)低壓并聯(lián)電容器裝置的危害、采用串聯(lián)電抗器抑制諧波的作用、串聯(lián)電抗器的選用方法以及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題。
（1）諧波的產(chǎn)生原因
在電力系統(tǒng)中，諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產(chǎn)生。由于半導(dǎo)體晶閘管的開關(guān)操作和二極管、半導(dǎo)體晶閘管的非線性特性，電氣設(shè)計(jì)在線教學(xué)狄老師，電力系統(tǒng)的某些設(shè)備如功率轉(zhuǎn)換器比較大的背離正弦曲線波形。對(duì)周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。
（2）諧波的危害
諧波的危害主要有以下幾個(gè)方面：
① 使發(fā)電機(jī)的輸出功率降低；
② 使變壓器產(chǎn)生附加損耗，引起過熱，加速絕緣介質(zhì)老化，導(dǎo)致絕緣損壞；
③ 使接入交流系統(tǒng)的電容器過載；
④ 引起電器的附加發(fā)熱；
⑤ 使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生周期性變動(dòng)，并引起附加損耗，產(chǎn)生附加的諧波轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪聲；
⑥ 加速電纜老化，縮短電纜壽命；
⑦ 對(duì)弱電系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，影響計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等的正常運(yùn)行，造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作等等。
（3）串聯(lián)電抗器的選擇分析
1）串聯(lián)電抗器額定端電壓
串聯(lián)電抗器的額定端電壓與串聯(lián)電抗率、電容器的額定電壓有關(guān)。該額定端電壓等于電容器的額定電壓乘以電抗率。（一相中僅一個(gè)串聯(lián)段時(shí)）
2）串聯(lián)電抗器額定容量
串聯(lián)電抗器額定容量等于電容器的額定容量乘以電抗率（單相和三相均可按此簡(jiǎn)便計(jì)算）。由此可見，串聯(lián)電抗器額定端電壓、額定容量均與電容器的額定電壓、額定容量及電抗率有關(guān)。電容器的額定電壓、額定容量本文不作詳細(xì)分析，下面著重分析串聯(lián)電抗率的選擇。
3）電抗率選擇的一般原則
根據(jù)《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50227-2008），僅用于限制涌流時(shí)，電抗率宜取0.1%~1.0%；用于抑制諧波時(shí)，電抗率應(yīng)根據(jù)并聯(lián)電容器裝置介入電網(wǎng)處的背景諧波含量的測(cè)量值選擇。電氣設(shè)計(jì)在線教學(xué)狄老師，當(dāng)諧波為3次級(jí)以上時(shí)，電抗率宜取12.0%，亦可采用4.5%~5.0%與12.0%兩種電抗率混裝方式；當(dāng)諧波為5次及以上是，電抗率宜取4.5%~5.0%。
（4）幾點(diǎn)總結(jié)和建議
1）新建變電所的電容器裝置中串聯(lián)電抗器的選擇必須慎重，不能與電容器任意組合，更不能不考慮電容器裝置接入處的諧波背景。
2）對(duì)于已經(jīng)投運(yùn)的電容器裝置，其串聯(lián)電抗器選擇是否合理需進(jìn)一步驗(yàn)算，并組織現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，了解電網(wǎng)諧波背景的變化，合理選擇電容器裝置容量及匹配串聯(lián)電抗器。
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