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电容补偿器加电感线圈抑制谐波的原理

电容补偿器加电感线圈抑制谐波的原理

点击数:7298 次   录入时间:03-04 11:38:04   整理:http://www.55dianzi.com   无功补偿

电容器串电抗后形成一个串联揩振回路,在谐振频率下呈现很低的阻抗(理论上为0),如果串联谐振频率与电网特征谐波频率一致,则成为纯滤波回路,如果只吸收少量谐波,则称为失谐滤波回路。
失谐滤波回路的主要用途是防止谐波放大,滤波效果不大,回路传串联谐振频率通常低于电网的最低次特征谐波频率,即设定为基波频率的3.8~4.2倍。
工程计算公式为:
电抗器电抗XL=电容器容抗XC的百分比(X%)
或者:
电抗器功率QL=电容器基波容量QC的百分比(X%)
电抗器电抗或容量一般为电容器容抗或容量的6~7%。
在选择x=6%时,谐振次数为vr=4.08。
失谐滤波回路只吸收少量5次及以上的谐波,谐波源产生的谐波的大部分流入电网,电容器容量根据预计达到的功率因数值确定
纯滤波回路的主要用途是吸收谐波,同时补偿基波无功。
在串联谐振状态下,滤波回路的合成阻抗XS接近于0,因此可对相关谐波形成“短路”。
在谐振频率以下滤波回路呈容性,因此能够输出容性基波无功功率以补偿感性无功功率。在谐振频率以上滤波回路呈感性。
由于滤波回路在谐振点以下呈容性,所以在其特征频率以下又与电网电感形成并联谐振回路。如果在这个频率范围内没有特征谐波,则并联谐振对电网不会产生危害。
由于滤波回路的主要任务是吸收电网谐波,所以限制了对基波无功功率进行调节的灵活性,只能对各个回路进行投切,投入的顺序为从低次到高次,切除的顺序为从高次到低次。对于容量较大的补偿滤波装置,可以采取纯滤波回路和失谐滤波回路结合的方法,即纯滤波回路固定运行,补偿基本负荷,失谐滤波回路 作为调节运行。
对于低压谐波装置,也可以采取多个同次滤波回路并联的方法,但需注意以下两点:
a)失谐滤波回路可以并联运行,用于对滤波效果没有严格要求的场所。
b)同次调谐滤波回路并联运行会出现问题。在谐振频率下回路阻抗理论上为0,但实际上电流不可能在两个支路间平均分配,其主要原因:
—由于元件制作误差、环境温度变化、电容器老化和元件容丝的动作等因素影响,导致各支路阻抗不为0,并且互有差异。
—电感和电容的调谐精度的限制。不可能将两个支路的参数调的完全一样。
如果两个同次滤波回路中的一个在特征谐波频率下呈感性,另一个呈容性,则会产生并联谐振,使谐波放大。
如果经过经济技术比较需要采用并联方式,可以将两个支路均调为在特征谐波频率下呈感性,即ωr<V×Ω1,各支路电阻接近,可以较好解决电流分配问题,但是滤波效果要降低。
如果既要吸收谐波,又要保持调节的灵活性,可以采用并联支路的方式,即若干个同次滤波回路同时接入电网,各支路的电容同时并联,形成一个总的滤波回路,调节时可以投切其中的一个或多个并联支路。这种方式不会出现支路间的并联谐振,同时提高了滤波效果
除了对电容器分组调节以外,对于负载波动频繁的场合,采用动态补偿及滤波装置是最佳的解决方案。


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