Page 76 - 智能电气技术与安全-内部刊物
P. 76

应 用 研 究                                                       智 能 电 气 技 术 与 安 全





















                                                      图 2-2 并联谐振
               如图系统侧是没有畸变的基波正弦电源,所载非线性负荷产生了谐波电流,在某次谐波下系统发生了
                                     X                X            X     X
               并联谐振,变压器阻抗             TRn  与电容器阻抗       Cn  相等,即     TRn    Cn  ,电路的总阻抗趋近无穷大,即

                       X    X
                Z   X TRn TRn  ( X )     ,总导纳为零,系统中电感、电容元件上将产生无限大的电压。谐振频率
                               Cn
                 n
                             
                                Cn
                                 X
                            h     C
               h 满足条件:            X L  。此时,无限大的电压会造成电网和电容器间产生很大的电流,严重影响电

               容器的正常运行,容易使电容器故障,可能每 2~3 个月就要更换一批电容器,造成极大的浪费,同时
               还隐藏着电气安全的隐患。

                                                                                                
                                                                                       X      2 f L
               此外,即便没有谐振,纯的电容也会对谐波起到放大作用,变压器的 n 次阻抗,                                     TRn      n  ,由于
                                                                 1
                                                         X   
                                                                
                          X                               Cn   2 f C    X
               谐波的作用        TRn  值变大,电容器 n 的次阻抗                    n  ,   Cn  在谐波作用下值变小,流经电容器
                                  X                                                      2     2
                      I Cn   I    TRn                                          I rms    1 I   n I
                                                                                          
                            n
                                                                                             
               的谐波             X TRn   X Cn  增大,电容器运行电流有效值相应增大,                            n 2   ,其中  I 1  是
                                I
               电容的额定电流,          n  是流入电容器的谐波电流。因此电容对系统谐波有放大作用,同时电容也可能由
               于电流过载而发生故障。通常,装设纯的电容器作无功补偿会造成各种不良后果,如电容器过电流,
               并联谐振,串联谐振,电容器故障等。因此使用“纯电容器”作无功补偿是非常危险的。
               2.3 谐波畸变的度量方法和限制标准

               2.3.1 谐波的度量方法
               电力系统谐波具有对称性、相序性、独立性。基波以及 4 次、7 次等等,谐波是正序的,2 次、5 次、
               8 次等等,谐波是负序的,3 倍数次谐波是零序的。电力系统对不同次数谐波的响应是相互独立的,
               因此,可以分别对各次谐波进行处理,分别建立各次谐波的等效电路,求解出各次谐波电流和电压,
               总的响应可以在时域中将所有谐波分量相加得到。
               将一个畸变的周期电流或电压波形展开成傅里叶级数,可以用下面的式子来表达:
                                       
                                                    
                                i(t)   I cos(h 0 t  h )
                                          h
                                      h 1                                     (2-2)
                                       


                                                          第 64 页
   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81