无功补偿过补偿

电容器的基本作用就是充电与放电,但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路 现象,使得电容器有着种种不同的用途,例如:在电动马达中,用它来产生相移;在照相闪光灯中,用它来产生高能量的瞬间放电等等。而在 电子电路中,电容器不同性质的用途尤多,这许多不同的用途,虽然也有截然不同之处,但因其作用均来自充电与放电。

智能建筑中谐波主要来自两方面:一是大量非线性负荷形成的谐波 源,例如计算机系统、开关电源、电子式荧光整流器等导致配电系统的电压、电流发生畸变,产生谐波;二是公用电网本身具有一定的谐波 含量和配电变压器作为谐波源产生的谐波,由公用电网侧传输至配电系统。

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 。

凡是在电源|稳压器侧有整流回路的,都将因其非线性而产生高次谐波。变频器的主电路一般为交-直-交组成, 外部输入380V/50HZ的工频电源经晶闸管三相桥路整流成直流,经电容器滤波后逆变为频率可变的交流电。在整流回路中,输入电流的波形为 不规则的矩形波,波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波,谐波次数通常为6N±1(N为自然常数)。如果电源侧电抗充分小、换流重叠μ 可以忽略,那么第K次高次谐波电流的有效值为基波电流的1/K。

在三相回路中,三的整数倍次谐波电流 是零序电流,零序电流在中性线中是相互叠加的。零序谐波电流主要是由三相四线制非线性设备产生的,使供电系统中的中性线电流很大。 当中性线上有较大的谐波电流时,中性导线的阻抗在谐波下能产生大的中性线电压降,此中性线电压降以共模干扰形式干扰计算机和各种微 电子系统的正常工作,使控制设备和精密仪器工作不可靠,故障率高。

计量仪表因为谐波会 造成感应盘产生额外转矩,引起误差,降低精度,甚至烧毁线圈。

高次谐波由于频率增大,电容器对高次谐波阻抗减小,因过电流而导致温度升高过热、甚至损坏电容器;电容器与系统中的感性负 荷构成的并联或串联电路,还有可能发生谐波共振,放大谐波电流或电压加重谐波的危害。经由电容器组电容和电网电感形成的并联谐振回 路,可被放大到10-15倍。

随着工业生产技术的逐步提高,变频器使用范围的逐步加大,变频 器高次谐波带来的确电磁干扰和污染问题也越来越突出,怎样处理好变频器系统的谐波干扰和污染问题也越为越突出,怎么样处理好变频器 系统的谐波干扰污染成了变频器进一步推广应用,特别是在对谐波污染要求高的场所的推广应用的关键。

谐波对连接在功率因数电路中的电容器是非常危险的。电容器的电 容与电网的电感形成了一个谐振电路,通常这个谐振电路的自谐振频率一般位于250和500Hz之间,即在5次和7次谐波范围内。当电网中存在 的谐波频率与自谐振频率相近时,有可能使谐波电流放大到正常的20倍左右。受谐波影响的电网不能采用常规的电容器来做无功补偿。

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当系统上存在谐波时,使用调谐滤波电容器组,是功率因数补偿的最佳方法之一。 由电容器和电抗器串联组成的非调谐滤波电容器 组,可以在基波频率段补偿无功功率,同时解调谐振电路的自谐振频率。

当系统中的变频器是以三相六脉动全波整流为主时,根据公式谐波次数K=6N±1,谐波以5、7次为主,通常采用并联式5次和7次单调 谐滤波器。