EC标准[1]将无源滤波器和并联电容器的应用搁在一起讨论,因为滤波器无论失谐或调谐也都有补偿功能。本文介绍了滤波器的相对电抗值X%的选择,以及X%和滤波器外部性能的关系,并深入讨论了如何根据不同场合分别选用并联电容器、失谐滤波器或调谐滤波器的问题,也再次讨论了滤波器参数和工程设计的关系,后讨论了如何协调谐波和无功的补偿功能。
关键词:谐振;调谐滤波器;失谐滤波器
1谐振
谐波与并联电容器在低压电网中并存时,怕的就是引发串联谐振与并联谐振。
1.1串联谐振
若谐波来自电源系统,则变压器的电抗和低压并联电容器的电容在一定的参数下配合,就能引发串联谐振,文献[1]有数字实例,一台Uk为6%的1000kVA变压器,在低压母线上接有160kVar的并联电容器,结果引发了11次谐波的谐振,使电容器中的11次谐波电流达175A,电容器中的基波电流只有233A,总有效电流Iceff为313A,过载1.35倍,已超过允许值1.30倍。负载母线上11次谐波电压畸变系数达6.9%,也已超过允许值,而低压电源(含变压器阻抗ZT在内)母线上的畸变率只有1.5%。
1.2并联谐振
若谐波源来自低压侧的非线性负荷,例如变频器,则变压器的电抗(加上电源系统的少量电抗)和低压侧的电容可构成并联谐振,文献[1]也有数字实例,低压侧接有300kvA的驱动装置,其它如变压器和电容器参数同,1.1节串联谐振中的实例,结果引发11次谐波的并联谐振,使电容器中11次谐波电流达到212A,已大于电容器中基波的90%,总有效电流达334A,过载1.45倍,也超过允许值1.30倍,其实负载的11次谐波电流才39A,又11次谐波电压的畸变率已达8.3%,大大超过允许值。
2避免谐振的措施
措施之一为改变网络元件的电抗电容量值,然而,它的可能性不大,特别当电容器组是自动控制的场合,将有许多谐振条件都要考虑。同时要注意,即使系统参数只是接近谐振频率也能使电容器组过电流和电压畸变率超过标准。
用的方法是与电容器串联一个电抗器,调谐的谐振频率低于网络中产生的低次谐波的频率,这样,无论是串联谐振还是并联谐振就不会发生。
现代的工业和建筑物电网中*没有谐波电压和电流是不可能的,那么是否凡并联电容器都要串电抗器呢?那也不一定,如果需要串,电抗值取多少呢?下面着重讨论1000V以下低压电网情况。
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