Page 76 - 智能电气技术与安全-内部刊物

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)


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