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                波电流对无功补偿的影响

                                谐波电流对无功补偿的影响很常见,这实际√上已经成为企业进行节能改造中不可避免的问题。节能改造中大㊣ 量使用变频器,而变频器产生严重的谐波电流。这些谐波电流对原来的无功补◥偿装置造●成了不同程度的损坏。

                一、谐波对无功补偿的影响常见现象
                                无功补偿不能投切:这一般发生在无功补偿控ξ制器中宝含谐〓波保护装置的场合,当检测到谐波电流过大时,装置进入保护状态,同时会显示谐波电流过大ξ 的提示信息:
                                无功补偿装置中的熔↑断器烧断:这是流过补偿装置的电流过大导致的;
                                无功补偿装置 中的电容损坏(鼓肚、炸裂):这是流过补偿∞电容的电流过大,导致电容过热引起的。
                                有时不仅无功补偿会出现故障,甚至变压▓器也会遭到损坏,造成这些根本的原因是谐波电流在 无功补偿装置与变压器构成的回路中发生了谐振》。
                                机械Ψ 谐振的原理与电路谐振的原理相同。机械谐振是指在外力的作用下物体以其固有的振荡频率振动,当外力作用的频率与物体的固有▅振荡频率相同时,物体的振幅变得越来越大,即使较小的外力也能╱够导致很大的振幅,这就是谐振现象。。有些物体幅度∞过大时,就会发生损坏。下图所示的是一座桥梁在风力的作用下产生了谐振,然后发生坍塌的情况。这座桥梁仅仅使用几个月。

                 

                                在电』力系统中ξ,变压器与无功补偿电容构成了一个LC并联电路,如下图所示。
                 

                                当负荷时谐波源时,会有谐波电流注入这︽个LC并联电路。如果谐波电流的频率ζ 与LC并联电路的固有振荡频率相同,LC并联电路就发№生了谐振现象,电流在LC回路中逐渐增大,一直达到某一个很大的◇数值。这个很大的数值是发生谐振的谐波电流Q倍。Q称为LC并联电路的Q值,一般为10-15,Q值的计算◤方法:

                Q=(L/C)½/R

                          谐波电流与LC并联电路发生谐振使导致无功补偿装置损坏╲的主要原因。这里谐波电流相ㄨ当图一当中的风,LC相当※于桥梁,当LC电路的振荡频率与谐波电流的频率相同时,就发生了谐振,谐波电流被放大。
                                以上分析可知,当系统满足两个条件时会由于谐振导致无功补偿装置损坏。第一,有谐→波电流注入系统中;第二,系统的固有振荡频率与谐波电流的频率相同。在动态无功补偿装置中,投入的电容是随时ω 变化的,因此系统固有的振荡频率也随时变化,如下图

                                除了以上的谐振现象会导致无功补偿装置卐故障外,即使没有』发生谐振,较大的谐波电流○也会损坏补偿电容。因为,无功补偿电容的阻抗与频率成反比,因此对谐波电◥流呈现较低的阻抗,当存︾在谐波电流时,电容会分流掉大部分的谐波电流,造⊙成电容器过流。

                二、解决办法
                1、静止无功发生器SVG

                SVG---web

                                静止无功发生器(Static VAR Generator,简称 SVG)是柔性交流输电技术的主要装置之一,属于并联型动态无功补偿装置。它能够发出或吸收无功功率ㄨ,并且输出可以变化以控制◤电力系统中的特定参数。在配电网♀中,将小容量◣的 SVG 安装在某些特殊负荷(如电弧炉、地铁等冲击性和整流性负荷等)附近,可以显著地改善负荷与公共电网连接点处№的电能质量,主要功能是提高功率因数、克服〗三相不平衡,消除电压闪变和电压波动【等。
                                静止无功发生器可以不受谐波的影响,满足系统负荷变化时的动态动态无功补偿要求;装置运行时被控制为电流⌒ 源,不存在与系统发生谐振的问↓题。
                2、有源滤波■器APF

                有源-web

                                有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种用于动态抑制谐▽波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。他的原理是从电网中检测出谐波电流,经内部芯片快速计算、分析、比较,控制主功率单元产生一个与该谐波电流大相⊙等而极性相反的补偿电流,从而使电网电流只含基波成分。
                                可以解决系统中的谐波电流,系统中没有谐波电流了,自然就不会对无功补偿装置产生影响。

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