Page 76 - 智能电气技术与安全-内部刊物
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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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