回复:一台容量较大的输入电抗可以并联带几台变频器吗?

yanxiao

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发布于 2014-10-12 22:29:46

54楼

关于无功补偿用的并联电容器,在我们能接触到的电压范围(几百伏至几千伏),在谐波环境下的表现是相同的。我再罗嗦几句:
1、再提一下设备产生的谐波电压:设备本质上是因为输入电流畸变而产生谐波电流,谐波电流再流经电网,在电网阻抗上产生压降,形成谐波电压。理论上讲,如果电网容量无限大,阻抗为0,即使有谐波电流,也不会产生谐波电压,那么各用电设备之间就不会产生谐波问题。
2、电网的阻抗性质:100kV以下电网,输变电设备,除了电缆呈容性,其它几乎都呈感性,因此电网阻抗的简单模拟,是一段电感和一段电阻的串联。
3、补偿用的并联电容器的投入,改变了电网的阻抗,对谐波的影响可以简单分三个区域:放大谐波区域、吸收谐波(滤波)区域、抗谐波区域(对电容器而言为抗)。
4、先说吸收区:有串联谐波吸收、电容容抗远小于电网感抗的容性吸收。串联吸收是指在电容前面有串联电感器,它们的串联谐振频率等于谐波频率,串联谐振形成一个低阻通道,谐波被旁路(可以认为被电容吸收)。这是无源滤波器的原理。谐波频率越高电容容抗越小,当远小于原电网感抗时,事实上谐波也被电容旁路了。一般的并联电容器前面没有串抗的,这种高频旁路就会发生。如果你测过谐波,会发现投入无串抗电容后,高频谐波(比如17次以上)会大幅减小。
5、再说放大:当电容器对于某次谐波呈容性(不管前面有没有串抗),而电网是感性的,对谐波而言,这个电容和电网电感是个并联回路,形成的复合阻抗一般比原电网电抗要大,那么同样的谐波电流,就会产生比原来更大的谐波电压,这就是电容器的谐波“放大”效应,而当谐波频率等于这个复合阻抗的并联谐振点时,谐波电压达到最大,一般都会引起用电设备的故障,电容器本身也非常容易损坏。
6、抗谐波区:电容器前面加串联电抗(串抗),使电容器回路对于某次谐波呈感性,那么电容回路的感抗和电网感抗并联,复合阻抗小于原电网阻抗,投入电容后该次谐波电压比原先要小,而流过电容器本身的谐波电流,也在标准允许范围。这是比较理想的运行状态,电容器的配置应以这个为依据。当谐波频率大于电容回路的串联谐振点,电容回路都呈感器。因此我们选择串联电抗器的电抗率(电抗器工频率感抗与电容器工频率容抗之比)就依系统中的主要谐波频率而定。1%电抗率串谐振点是11次,2%为7次,4%是5次,6%是4次,12%是3次。一般的变流器产生5、7、11、13次谐波,电抗率选6%,4次为吸收,3次为放大,5次及以上是抗。

但是理论归理论,实际工程没那么理论了。尤其是低压电容器,国外不知道,国内市场上的低压电容器,很难找到长寿的,也就是电容器的容量衰减很快。你初期给它配好6%的电抗,由于电容器容量衰减,电抗率就会变5%、4%,而4%时流过电容器的谐波大幅增加,电容器加速变坏,电抗率进一步低于4%,进而进入谐波放大区,串抗就形同虚设,电容器很快寿终。

精华帖版主置评:此共享很精彩。封精!

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