1.电压不平衡是指三相电压的幅值或相位不对称。不平衡的程度用不平衡度(电压负序分量和正序分量的方均根值百分比)来表示,典型的三相不平衡是指不平衡度超过2%,短时超过4%。在电力系统中,各种不平衡工业负荷以及各种接地短路故障都会导致三相电压的不平衡。

5.电压骤升是指在工频下,电压的有效值短时间内上升。典型的电压骤升值为1.1~1.8倍标称值,持续时间为0.5个周期到1分钟。电压骤升产生的原因主要有电力系统发生故障,如系统发生单相接地等故障;大容量电机的停止和负载突降也是电压骤升的重要原因。

8.电压切痕是一种持续时间小于10ms的周期性电压扰动。它是由于电力电子装置换相造成的,它使电压波形在一个周期内有超过两个的过零点。由于其频率非常高,用常规的谐波分析设备无法测出,因此以前一直末把此项作为电压质量的一个指标。

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并联电抗器降低工频电压升高。超高压输电线路一般距离较长,可达数百公里,由于线路采用分裂导线,线路的相间和对地电容均很大,在线路带电的状态下,线路相间和对地电容中产生相当数量的容性无功功率(即充电功率),且与线路的长度成正比,其数值可达200~300kvar,大量容性功率通过系统感性元件(发电机、变压器、输电线路)时,末端电压将要升高,即所谓“荣升”现象。在系统为小运行方式时,这种现象尤其严重。在超高压输电线路上接入并联电抗器后,可明显降低线路末端工频电压的升高。

并联电抗器降低操作过电压。操作过电压产生于断路器的操作,当系统中用断路器接通或切除部分电气元件时,在断路器的断口上会出现操作过电压,它往往是在工频电压升高的基础上出现的,如甩负荷、单相接地等均产生工频电压升高与操作过电压迭加,使操作过电压更高。所以,工频电压升高的程度直接影响操作过电压的幅值。加装并联电抗器后,限制了工频电压升高,从而降低了操作过电压的幅值。当断路器带有并联电抗器的空载线路时,被开断线路上的剩余电荷沿着电抗器泄入大地,使断路器断口上的恢复电压由零缓慢上升,大大降低了断路器断口发生重燃的可能性,因此也降低了操作过电压。

并联电抗器有利于单相重合闸。为了提高运行可靠性,超高电网中常采用单相自动重合闸,即当线路发生单相接地故障时,立即断开该相线路,待故障处电弧熄灭后再重合该相。由于超高压输电线路间电容和电感(互感)很大,故障相断开短路电流后,非故障相(电源中性点接地)电源将经过这些电容和电感向故障点继续提供电弧电流(即潜供电流),使故障处电弧难于熄灭。如果线路上并联三相Y形的电抗器,且Y形接线的中性点经小电抗器接地,就可以限制和消除单相接地处的潜供电流,使电弧熄灭,有利于重合闸成功。这时的小电抗器相当于消弧线圈。

随着我国工矿企业中电动机功率不断增大,电压等级不断提高,随之产生的起动电流也越来越大,为了保护电动机不被冲击电流损坏,限制其起动电流,常采用电抗器与电动机串联。下图为某煤矿主通风机供电系统图:

移相电抗器的作用是用来削弱半导体变流装置和非线性负载产生的谐波电流和电压对供电系统的影响,是变流器供电系统抑制谐波的新方法。因为三相对称供电系统中一般以5、7、11和13次谐波含量较大且对系统影响较为严重,故移相电抗器针对削弱这几次谐波来设计。

②智能建筑中线缆密布,系统设备繁多,微电子装备复杂,且防护能力弱,高次谐波将会使智能化系统设备产生误码、错码、误动作,使信号系统受到污染、产生噪声,甚至连通话质量都不能保证。随着低电压信号在IT设备中使用的增加,比特错误率也随之提高,甚至可以高到使整个网络瘫痪。

③在谐波电压作用下,电容器会产生额外的功率损耗,加快绝缘介质的老化。更为严重的是,大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振,造成电容器超载而损坏;使与电容器连接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变、超压、过负荷而损坏。

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⑥对于电力电缆和配电线路,谐波电流频率增高会引起明显的集肤效应,导线电阻增大,线损加大,发热增加,绝缘过早老化,容易发生接地短路故障,形成潜在的火灾隐患。在智能建筑中大量集中使用电子计算机和大面积采用电子节能气体光源照明的场合,中性线电流甚至达到相线电流的2倍,致使中性线过热、烧毁,甚至导致火灾。

c.3次谐波含量较大,已经超过或接近国标限值,选择12%或12%与4.5~6(%)的串联电抗器混合装设。