電力系統中併聯電容器工作時諧波影響因素分析 1

2022-05-20 09:20:18 字數 2395 閱讀 9995

關鍵字:諧波作用、併聯電容器、抑制諧波影響

這些年來,伴隨著電力系統中的應用技術的迅猛發展,大功率電力電子設施的使用使得大量的諧波進入了電網中,在影響電網裡電能的質量的同時也對一起的電氣裝置造成一定的傷害。電容器又是一種對諧波來說很敏感的電氣裝置,它的容抗值隨著頻率變化。

一、影響併聯電容器工作的因素

1、諧波的影響

造成電容器有可能因為過電流或者過電壓使絕緣的地方遭受到損害或者使用的壽命會減短。所以,我們在設計上,電容器應該留有更多的餘地,就比如,它最大允許電流數是額定電流的1.3倍,最高容許電壓是額定電壓的1.

1倍,這些指標都已經超過了其他的電氣裝置,其中的原因其實就是諧波,只要是在條件允許的情況下,電容器都是准許諧波通過的。

2、電力系統中的諧波是乙個很複雜的問題

就變電所來說,諧波源本來自於廠礦的使用者,有的則是來自於電網所在區域,在投入運營電容器的時候發現了諧波放大的現象,這些問題很多,東北的電網因為諧振的影響,電容器投入執行以後就跳閘了。還有些地方電容器由於諧波的因素被燒壞了,因為諧波**有多種途徑,解決這兩類變電所中的問題要分開討論。

電力系統的諧波來自於非線性的負荷裝置,比如各種調節的機械、軋鋼機。併聯電容器是電力系統當中應用的很普遍的無功補償機,主要的作用是用來提高功率效用,並且能夠降低電能的消耗,電力系統當中必然會存在的諧波電壓和電流對併聯電容器這種電氣裝置的影響是最大的。目前在不少地區的中樞變電所裝置的電容器容納量很小,在投運的過程中很容易就會發生諧波現象,分組越多,發生的諧振也就越大。

二、諧波對併聯電容器的不利影響

1、諧波對電容器的絕緣層有著直接的影響

電容器的容抗值是隨著頻率而變化的,電容器的介質會因此而損傷,由於諧波帶來的影響,電容器介質裡附加了一些損耗,當諧波的含量有一定比例的時候,諧波的電流就會增大,電容器的損耗會變大,致使電容器發熱,絕緣跟著老化。絕緣介質在工作的時候溫度每次公升高8攝氏度,它的壽命就會縮短一半。所以每當諧波電流和電壓都出現的時候,電容器的使用壽命會因此而減少。

2、諧波會導致電容器的電流負荷增大甚至超出

一旦當電力系統的電壓波開始呈現出異樣的時候,便會對乙個週期中的波形狀態進行轉換,分解出其他更高倍數頻率的諧波。當電網中有諧波存在的時候,電容電流的有效輸出值和電容器對外輸出的無效容數的變率要比電壓有效輸出值的變率大,當諧波的頻數較高時,這種情形將會更加明顯。電網裡的諧波電流通常是5次、7次、11次、13次出現的多,其他的情形出現的少。

我們發現,電容器對於諧波次數的多少和諧波電壓變化率是非常敏感的,電力系統的某個地方發生諧振的時候,電容器就有可能出現過負荷電流的現象,甚至會損壞電容器本身。

3、併聯電容器會對諧波***產生不良反應,而它本身還會使諧波的破壞有著放大化的實質影響

電容器在電力系統中的使用就有可能會產生更加嚴重的諧波畸變,從而對系統和其他的電氣裝置造成損害,電容器又進一步在諧波電壓的作用下損壞。即使是很小的高次諧波電壓經過,如果它的頻率與諧振近似,電容器的電壓同樣會被放大很多倍,諧波電壓和電容器上發出的基波電壓相加,電容器的電壓有效的輸出值會增大,並且電壓的上限值提高了,控制不住的電容器區域性區域放電而不能熄火,以至於電容器遭到破壞或者熔絲燒斷。

三、抵制諧波損害併聯電容器的有效措施

電力系統中併聯電容器在工作的時候出現的諧波問題很複雜,我們集中意見得出了如下的結論:電容器具有承受諧波不利影響的能力,在其准許的範圍裡,不進行任何防範的舉措;修正措施要求容易實施、投資少而收效快,並且要易於管理,通常的做法是增大電容器的分組的容量,減少分組數,遠離諧振區;季節的不一樣和每天負荷的變化電壓公升高會導致諧波增大。

為了防止在電力系統中諧波對電容器的正常執行造成障礙,應該從管理和技術這兩個方面入手。一方面來說,對大容量的非線性負荷加大管理,要求產生較大的諧波汙染環境的使用者安裝過濾裝置。我們在那些新建和擴大修建的非線性負荷進入公網之前,要對其進行電能質量狀況的測試,來在電力系統中實行治理的方案,來阻止電網蒙受進一步的損失。

同時採取技術方面的措施來降低諧波中的諧波含量,把諧波的電壓畸變率掌控在國際標準下。

降低諧波源的諧波量,通過對諧波源頭進行改正,可以最大程度地避免諧波產生,從而提高電網中的用電效率,這樣在支出方面是很划算的。

在諧波源的地方吸收諧波電流也是乙個綜合性很強的手段,採用交流過濾器就近的條件來吸收諧波源中發出的諧波電流,是來抵制諧波的可用措施。目前在容量大而且要求改正的地方都用有源和無源混合型過濾波,兩者的協調使用,可以使整個電力系統得到良好的補償作用。

總而言之,在電力系統中諧波對電容器帶來的影響會很大,高次的諧波會致使電容器的電流量超標,機器發熱,絕緣老化,並且導致的一系列問題會對旁邊的電氣裝置造成破壞。使用有源或者無源濾波器來吸入諧波從而補償電網中的電流,防止諧波對併聯電容器造成的不利影響。

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