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浅谈补偿电容器的无效性-兼论电力系统的谐波影响与消除

发布时间:2019-08-06 10:49

随着民营经济的发展,特别是我市的特钢和化工,我公司的供电量也在不断增加。为了使功率因数达到标准,必须放入补偿电容,但这些乡镇的变电站不能抛出补偿电容,强制输入后,电容器熔断器也会迅速熔化。但是,根据其他变电站运行的经验,在此功率因数下,无功电流不应大于熔断器熔断电流。为什么是这样?

在分析了该地区当前的供电状况后,这是由谐波引起的。所谓的谐波,即理想的电力系统应该为用户提供恒定的工频正弦波形电压,但由于种种原因,这种理想状态在实践中不可能存在。因此,通过周期电压或电流的傅立叶分解,所获得的频率是基波的整数倍的内容,其被称为谐波。

谐波对电网非常有害。主要表现如下。

因为主网格是根据基波设计的。由于LC分量的存在,尽管在基波处不发生谐振,但是它可能在一定的谐波处引起谐振,并且谐波电流可以被放大几倍甚至几十倍。电网谐振导致设备过压,导致谐波过流,导致设备损坏。特别适用于与它们串联的电容器和电抗器。其中,特别重要的是要注意,由于电容器是电容性负载,它可以与电网上的电感器件(其他器件主要是电感器件)配合形成谐振条件,并且因为电容器的大小成反比对于谐波频率,电容更容易。吸收谐波谐振电流,导致电容器过载,导致电容器损坏或熔断器熔断。

2.电网中的电气设备会产生额外的损耗(谐波功率),从而降低设备的效率。同时,谐波会影响设备的正常运行。例如,变压器部分过热,电容器,电缆和其他设备过热。在严重的情况下,振动和其他故障,绝缘部件老化,变质,甚至设备损坏。

3.导致继电保护和自动装置故障或拒绝,造成不必要的损失,谐波会使电气测量仪器的测量不准确,从而导致测量误差。

此外,谐波还可能产生其他危险,例如对设备附近通信系统的干扰。

由于谐波危害如此之大,谐波是如何产生的?我们如何减少其影响和伤害?

谐波源

区域负荷分析表明,主要原因是该地区特钢产业发达,中频炉和电弧炉作为一种高效热源已经非常普及。电弧炉使用在电极材料之间产生的电弧来熔炼金属。因此,它的电流波形非常不规则,包含多次谐波(2到7次)和间谐波,这是谐波的重要来源。中频炉由商用频率电流整流,然后成为中频。然后使用电磁感应来熔化金属,从而产生大量高次谐波,并且诸如5次,7次和11次的奇次谐波占优势。这是该地区谐波的主要来源。在正常情况下,三相变压器具有“日”形状,并且中间相比侧相短一半。因此,三个磁路的不对称性使变压器励磁电流包含谐波分量。因此,当电压施加到空载三相变压器时,即使在受电侧没有零序电流路径(中性点没有接地或三角形连接),也会有谐波分量在激励电流中。尽管谐波分量在实际操作中很小,但是由于变压器绕组连接以及绕组与电网相之间的连接,每个变压器的励磁电流中的相同谐波彼此叠加,形成电网。谐波的另一个来源。例如,在大多数分布中,Y,yn布线,变压器中间的相应线圈,即中间相连接到B相,这样的统一连接,它是3,5,7,分谐波提供了相互叠加的条件。在该地区,35kV用户有5台变压器,总容量为400kVA,10kV用户约800台变压器,总容量330kVA。如此庞大的用户群已成为谐波的另一个重要来源。

浅谈补偿电容器的无效性-兼论电力系统的谐波影响与消除

浅谈补偿电容器的无效性-兼论电力系统的谐波影响与消除

3.其他谐波来源

事实上,还有其他的谐波来源,如电镀,电动泵等,以及家用电器,如电视机,电脑,荧光灯等,仅使用开关电源或其他电力电子技术,谐波产量非常小,但由于数量极多,它们也是不可忽视的一部分。



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