電容器與電抗器匹配問題探討

劉汶興++劉君蓮

摘 要：隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷增加，對(duì)供電公司電力需求提出了更高的要求。然而，面對(duì)電容器組與電力系統(tǒng)發(fā)生的諧振，分析電容器與電抗器的匹配問題顯得尤為重要。串聯(lián)電抗器是無功補(bǔ)償電容器的重要組成部分，若串聯(lián)電抗器的電抗率選擇不當(dāng)，容易因諧波電流放大而嚴(yán)重影響電力設(shè)備的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，本文對(duì)電容器與電抗器的匹配問題進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：串聯(lián)電抗器；電容器；無功補(bǔ)償；諧波電流；匹配問題

中圖分類號(hào)：TM47，TM53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

在實(shí)際運(yùn)行中，若串聯(lián)電抗器的串抗率選擇不當(dāng)，容易因諧波問題發(fā)生保險(xiǎn)熔斷、爆炸等事故，這就要求在分析電容器組與電抗器的參數(shù)匹配問題時(shí)必須結(jié)合電容器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，科學(xué)合理地選擇串聯(lián)電抗器的電抗率和電容器組等效串抗率，以保證電容器設(shè)備運(yùn)行的安全性。

1 電容器對(duì)諧波電流放大的機(jī)理分析

電容器對(duì)諧波電流放大的理論分析如圖1所示。其中，Xs代表電力系統(tǒng)等值基波短路電抗，h代表諧波次數(shù)，Ih代表第h次諧波電流，XL代表串聯(lián)電抗器產(chǎn)生的基波電抗，而Xc代表電容器組產(chǎn)生的基波容抗。通過定義K=XL/Xc公式，K代表電容器組串聯(lián)電抗器的電抗率，通過分析圖1的電路圖，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)電容器支路中諧波容抗和感抗相等時(shí)，電路中串聯(lián)電抗器第h次諧波將發(fā)生串聯(lián)諧振，發(fā)生的諧振次數(shù)為：

（1）

在串聯(lián)諧振下，電容器支路形成濾波回路，此時(shí)流經(jīng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波電流為0。……