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電氣知識

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高壓無功補償諧波抑制電抗率的選擇

高壓無功補償諧波抑制電抗率的選擇
 在電力系統中,電氣設備所產生的高次諧波電流將引起系統中電壓波形的畸變,是對電網的一大公害,它將嚴重影響電容器及用電設備的正常運行。由此也必須采取加裝串聯電抗器的來對高次諧波加以抑制。眾所周之,串聯電抗器后,對基波來講不會有大的影響,但對諧波來說卻有較大的影響。這些非正弦波形可以用分析的方法分解成基波和50HZ倍數頻率的諧波。但對電容器來講,一般不存在偶次倍數的諧波。因此主要考慮3、5、7、11、13等次諧波的影響。在這些諧波次數中以5次諧波最顯著。如某系統電壓波形包括基波和5次諧波(其它次數諧波占的比例很?。?。
由上可知,高次諧波嚴重影響電容器組的正常運行,因此必須采取相應的措施以降低諧波分量,抑制母線電壓的畸變,減小諧波電流。
XL電抗器的等值感抗,XC為電容器組的等值容抗;
n為諧波次數;In為n次諧波總電流。
顯然,In=En/nXB+(nXL-Xc/n) (2)
對于電路來說,起主要作用的是3、5、7、11 等次諧波。在式中,nXL-Xc/n=0,
則n=3時-XL=0.11Xc
則n=5時-XL=0.04Xc
則n=7時-XL=0.02Xc
從式可以看出,當nXL-Xc/n>0即電容器組回路呈感性時,可使諧波電流減小,因此抑制諧波電流的電抗值應滿足nXL-Xc/n>0的條件,又考慮到電抗值應有一定余量,常取可靠系數為1.5,因此串聯電抗器的電抗值應按下式選?。?XL=aXc   如抑制5次諧波電流,則?。?XL=1.5(0.04Xc)=0.06Xc
則:XL/Xc=0.06
式中0.06為限制5次諧波電流時,電抗器工頻額定電抗XL與電容器工頻額定容抗Xc的比值,稱為電抗率,用字母K表示。
即:K= XL/Xc
在5次諧波時,由式可知,電抗率K=6%時,才能補償支路的5次以上諧波電抗呈感性,才能有效地抑制高次諧波,并將合閘涌流限制在5倍額定電流左右。
額定電抗率
XL=0.1%~1%×c — 不考慮諧波影響,僅需抑制合閘涌流
XL=4.5%~6%×c — 限制5次以上高次諧波的影響
XL=12%~13%×c— 限制3次以上高次諧波的影響
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