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無源濾波器與并聯(lián)電容器
EC標(biāo)準(zhǔn)[1]將無源濾波器和并聯(lián)電容器的應(yīng)用擱在一起討論，因?yàn)闉V波器無論失諧或調(diào)諧也都有補(bǔ)償功能。本文介紹了濾波器的相對(duì)電抗值X%的選擇，以及X%和濾波器外部性能的關(guān)系，并深入討論了如何根據(jù)不同場(chǎng)合分別選用并聯(lián)電容器、失諧濾波器或調(diào)諧濾波器的問題，也再次討論了濾波器參數(shù)和工程設(shè)計(jì)的關(guān)系，后討論了如何協(xié)調(diào)諧波和無功的補(bǔ)償功能。
關(guān)鍵詞：諧振；調(diào)諧濾波器；失諧濾波器
1諧振
諧波與并聯(lián)電容器在低壓電網(wǎng)中并存時(shí)，怕的就是引發(fā)串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振。
1.1串聯(lián)諧振
若諧波來自電源系統(tǒng)，則變壓器的電抗和低壓并聯(lián)電容器的電容在一定的參數(shù)下配合，就能引發(fā)串聯(lián)諧振，文獻(xiàn)[1]有數(shù)字實(shí)例，一臺(tái)Uk為6%的1000kVA變壓器，在低壓母線上接有160kVar的并聯(lián)電容器，結(jié)果引發(fā)了11次諧波的諧振，使電容器中的11次諧波電流達(dá)175A，電容器中的基波電流只有233A，總有效電流Iceff為313A，過載1.35倍，已超過允許值1.30倍。負(fù)載母線上11次諧波電壓畸變系數(shù)達(dá)6.9%，也已超過允許值，而低壓電源(含變壓器阻抗ZT在內(nèi))母線上的畸變率只有1.5%。
1.2并聯(lián)諧振
若諧波源來自低壓側(cè)的非線性負(fù)荷，例如變頻器，則變壓器的電抗(加上電源系統(tǒng)的少量電抗)和低壓側(cè)的電容可構(gòu)成并聯(lián)諧振，文獻(xiàn)[1]也有數(shù)字實(shí)例，低壓側(cè)接有300kvA的驅(qū)動(dòng)裝置，其它如變壓器和電容器參數(shù)同，1.1節(jié)串聯(lián)諧振中的實(shí)例，結(jié)果引發(fā)11次諧波的并聯(lián)諧振，使電容器中11次諧波電流達(dá)到212A，已大于電容器中基波的90%，總有效電流達(dá)334A，過載1.45倍，也超過允許值1.30倍，其實(shí)負(fù)載的11次諧波電流才39A，又11次諧波電壓的畸變率已達(dá)8.3%，大大超過允許值。
2避免諧振的措施
措施之一為改變網(wǎng)絡(luò)元件的電抗電容量值，然而，它的可能性不大，特別當(dāng)電容器組是自動(dòng)控制的場(chǎng)合，將有許多諧振條件都要考慮。同時(shí)要注意，即使系統(tǒng)參數(shù)只是接近諧振頻率也能使電容器組過電流和電壓畸變率超過標(biāo)準(zhǔn)。
用的方法是與電容器串聯(lián)一個(gè)電抗器，調(diào)諧的諧振頻率低于網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的低次諧波的頻率，這樣，無論是串聯(lián)諧振還是并聯(lián)諧振就不會(huì)發(fā)生。
現(xiàn)代的工業(yè)和建筑物電網(wǎng)中*沒有諧波電壓和電流是不可能的，那么是否凡并聯(lián)電容器都要串電抗器呢？那也不一定，如果需要串，電抗值取多少呢？下面著重討論1000V以下低壓電網(wǎng)情況。