电网谐波污染与无功功率补偿

电网谐波污染

当正弦波电压施加在非线性负载上时,电流就变成非正弦波,非正弦波电流在电网阻抗上产生压降,
会使电压波形也变为非正弦波。对非正弦波作傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量称为基波,
频率大于基波的分量称为谐波。

如今广泛使用的负载大部分是非线性的,如整流器、变频器、UPS、电梯、空调、荧光灯、复印机、家
用电器等,这些非线性负载会产生大量的谐波电流并注入到电网中,使电网电压产生畸变,这种谐波
污染会对电网和用户产生严重的危害。

三相电容器
三相电容器

谐波污染与无功功率补偿电容器

配电系统普遍存在较宽频率范围的谐波污染,无功补偿电容器在电网中呈现的阻抗特性与电网频率相
关,因此,在谐波污染场合直接采用纯电容型无功补偿容易引起多种电气故障:
◎ 导致电容器过载,发热,缩短使用寿命
◎ 引起电网谐振,造成电气事故
◎ 电容器造成谐波放大,加剧谐波污染,功率因数
◎不能达到目标值

电容器引起的谐振和谐波放大

在电网中,各种不同的设备连接在一起,例如变压器,输电线,电容器和负载。电网中任何一点的阻
抗取决于频率、设备和网络拓扑结构。

串联起来的电容和电感,在接近谐振频率的特定频率范围内,其阻抗非常低,称为串联谐振;并联起来的电容和电感,在接近谐振频率的特定频率范围内,其阻抗非常高,称为并联谐振。

在一个宽的频率范围内,串联谐振和并联谐振在同一个电网中都可能存在,如果有谐波电压或谐波电流激励这些谐振回路,可能会引起电压和电流的放大,干扰系统和设备,使其过载,甚至损坏。



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电网谐波污染与无功功率补偿

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