并联电容器组滤除谐波问题
还想请教的是我们公司因为谐波比较严重,因此在总配电室的高压母线上并联有四组吸收谐波的并联电容器组,分别吸收系统的三次,四次,五次,七次谐波,照这样说,要想吸收这些谐波,其...
还想请教的是
我们公司因为谐波比较严重,因此在总配电室的高压母线上并联有四组吸收谐波的并联电容器组,分别吸收系统的三次,四次,五次,七次谐波,照这样说,要想吸收这些谐波,其电抗率是一定要选择在百分之十一,六点三,四和二了,但我查看了一些资料,说并联电容器组应该严格保持不能与谐波电流发生谐振,因为产生谐振的危害是很大的,但不产生谐振又无法滤除这些谐波。
因此,想请教如何才能利用并联电容器组滤除谐波
另:方便告知电话吗 展开
我们公司因为谐波比较严重,因此在总配电室的高压母线上并联有四组吸收谐波的并联电容器组,分别吸收系统的三次,四次,五次,七次谐波,照这样说,要想吸收这些谐波,其电抗率是一定要选择在百分之十一,六点三,四和二了,但我查看了一些资料,说并联电容器组应该严格保持不能与谐波电流发生谐振,因为产生谐振的危害是很大的,但不产生谐振又无法滤除这些谐波。
因此,想请教如何才能利用并联电容器组滤除谐波
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一、先看看谐振
所需条件:电源、感性负载、容性负载
产生方式:感性负载与容性负载并联,有电流流入
原理:因感性负载与容性负载阻抗互相呈180度角,所以并联后总电流=感性负载电流-容性负载电流。举例:总电流100A=感性负载电流500A-容性负载电流400A
这里总电流为从设备出来的谐波电流,感性负载就是变压器,容性负载就是纯电容,因此谐波被放大了。
要避免这种情况,只需改变电容器组为感性负载就好。呈感性时,总电流=感性负载电流+感性负载电流
所以串上电抗,使整体在50HZ时呈容性,用作无功补偿,在谐波电流频率下(150HZ、250HZ、350HZ等)呈感性
二、如何计算电容电抗器组的谐振点
这里有个公式:Fo=50*√(XC/XL)
举例:电抗率为6.3,则Fo=50*√(100/6.3)=199.2HZ
也就是说,在通过199.2HZ电流时,电容电抗器组总阻抗为0,整体对小于199.2HZ的电流呈容性,对大于199.2HZ的电流呈感性。
所以电抗率为6.3的电容电抗器组不会放大200HZ的4次谐波电流(在200HZ时呈感性),同时其在200HZ时阻抗依然非常小,可以吸收大量4次谐波电流。
三、无源滤波器
其实就是电容电抗器组,针对不同的谐波阶次设计相应的电抗率。
无源滤波器的谐振点越靠近谐波电流频率,吸收效果越好。但需注意,谐振点必须小于谐波频率,否则就不是吸收,而是放大了(大于后整体呈容性)。
因无源滤波器里的电容器极易衰减,即无功输出QC减小,XC会变大,所以谐振点Fo也会变大(Fo=50*√(XC/XL))。当Fo大于谐波电流时,谐波就被放大了,事故必然产生。
所以电容器的质量对于无源滤波器很重要。电容器受温度影响很大(温度越高衰减越快),而电抗器则是发热元件,,所以柜内通风一定要做好。个人认为电容电抗分开2个柜子放最好,但出于成本考虑,目前低压都是放同一柜内。
四、被吸收的谐波电流
无功补偿功率QC和电容阻抗XC均与电容值C有关。
QC=2πfCV² XC=1/(2πfC)
可以看出f在中国固定为50HZ,电压V也是固定的,因此QC、XC只和C有关。
C有个特性:2个电容并联时,C总=C+C; 串联时,C总=C/2
因此,当C总一定时,电容器内可能有各种数量的小电容。只要并联的数量足够多,就可以承受足够大的谐波电流。
一般只做无功补偿用的电容数量以最少量来设计,而滤波用电容则要考虑所吸收谐波量来设计。
综上所诉,只要电容衰减不厉害,无源滤波器还是很安全的。关键是要保证通风散热。
你可以时常去测量下电容器的电容值(一般万用表上都有),看看衰减了多少。注意一定要断电后过几分钟再测,因为电容会储存电荷,要等其放电完毕。
已经很久没做滤波这行了,所以很多都是翻了资料才想起的,电话就不留了吧。
所需条件:电源、感性负载、容性负载
产生方式:感性负载与容性负载并联,有电流流入
原理:因感性负载与容性负载阻抗互相呈180度角,所以并联后总电流=感性负载电流-容性负载电流。举例:总电流100A=感性负载电流500A-容性负载电流400A
这里总电流为从设备出来的谐波电流,感性负载就是变压器,容性负载就是纯电容,因此谐波被放大了。
要避免这种情况,只需改变电容器组为感性负载就好。呈感性时,总电流=感性负载电流+感性负载电流
所以串上电抗,使整体在50HZ时呈容性,用作无功补偿,在谐波电流频率下(150HZ、250HZ、350HZ等)呈感性
二、如何计算电容电抗器组的谐振点
这里有个公式:Fo=50*√(XC/XL)
举例:电抗率为6.3,则Fo=50*√(100/6.3)=199.2HZ
也就是说,在通过199.2HZ电流时,电容电抗器组总阻抗为0,整体对小于199.2HZ的电流呈容性,对大于199.2HZ的电流呈感性。
所以电抗率为6.3的电容电抗器组不会放大200HZ的4次谐波电流(在200HZ时呈感性),同时其在200HZ时阻抗依然非常小,可以吸收大量4次谐波电流。
三、无源滤波器
其实就是电容电抗器组,针对不同的谐波阶次设计相应的电抗率。
无源滤波器的谐振点越靠近谐波电流频率,吸收效果越好。但需注意,谐振点必须小于谐波频率,否则就不是吸收,而是放大了(大于后整体呈容性)。
因无源滤波器里的电容器极易衰减,即无功输出QC减小,XC会变大,所以谐振点Fo也会变大(Fo=50*√(XC/XL))。当Fo大于谐波电流时,谐波就被放大了,事故必然产生。
所以电容器的质量对于无源滤波器很重要。电容器受温度影响很大(温度越高衰减越快),而电抗器则是发热元件,,所以柜内通风一定要做好。个人认为电容电抗分开2个柜子放最好,但出于成本考虑,目前低压都是放同一柜内。
四、被吸收的谐波电流
无功补偿功率QC和电容阻抗XC均与电容值C有关。
QC=2πfCV² XC=1/(2πfC)
可以看出f在中国固定为50HZ,电压V也是固定的,因此QC、XC只和C有关。
C有个特性:2个电容并联时,C总=C+C; 串联时,C总=C/2
因此,当C总一定时,电容器内可能有各种数量的小电容。只要并联的数量足够多,就可以承受足够大的谐波电流。
一般只做无功补偿用的电容数量以最少量来设计,而滤波用电容则要考虑所吸收谐波量来设计。
综上所诉,只要电容衰减不厉害,无源滤波器还是很安全的。关键是要保证通风散热。
你可以时常去测量下电容器的电容值(一般万用表上都有),看看衰减了多少。注意一定要断电后过几分钟再测,因为电容会储存电荷,要等其放电完毕。
已经很久没做滤波这行了,所以很多都是翻了资料才想起的,电话就不留了吧。
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追问
感谢ZTJSS兄弟的回复
我是不是可以这样理解,对于专用的用来吸收谐波的并联电容器组来说,并联电容器组的谐振点应尽量靠近准备吸收的谐波频率,且对于此频率时的电抗呈感性
比喻说电抗率为百分之六的并联电容器组,在工频时,呈容性,此时作功率补偿用,但对于5次谐波而言,其整体电抗呈感性,此时不光有50HZ的电流流过,也有250HZ的电流流过,这些电流除了电容器组消耗一部分称为热量外,有反馈到电网吗
追答
是的
6%的谐振点为204HZ,在工频为容性,做无功补偿,在250HZ呈感性。
由于204离250较远,因此吸入的谐波电流有限,大部分排入电网。
不过排入部分只会比原有谐波电流小。(如原有100A,电容吸收20A,排入电网80A)
这种电容器组主要还是起无功补偿作用,如设备产生谐波量大于国家标准GB14549-93,就需要滤波器了。
来自:求助得到的回答
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可以安装串联型的谐波滤波器。变频器谐波滤波器
(串联在线路中,国内首创)
变频器是一个典型的六脉冲整流装置。因此,它是一个高谐波发生源,变频器的整流电路产生谐波电流,谐波电流注入电网后,将会对其他电器设备和供电设备产生干扰影响。
该谐波滤波器是串联在线路中,专为变频器(或其他3相6脉整流电路)开发的一种设备级谐波滤波器,对于任何3相6脉整流电路,能够保证其谐波电流畸变率(THID)小于10%,有特殊要求时,能够小于5%。
主要特点如下:
滤波效果确定:滤波效果与系统特性无关,现场安装后不需要任何调试,确保总谐波电流畸变率THID < 10%
不吸收上游谐波电流:通用谐波滤波器对于上游的谐波电流呈现高阻,从而不会吸收上游的谐波电流,没有过载的风险;
不与系统阻抗发生谐振:在任何情况下不会与系统发生谐振;
容性无功功率小:通用谐波滤波器发出的容性无功功率小于额定功率的20%,保证在负载较轻时,不会发生无功功率过补现象;
输出电压稳定:滤波器的输出端电压保持在输入电压的±5%;
有效滤除非特征谐波:通用谐波滤波器不仅滤除变频器、中频炉等设备产生谐波(5次、7次、11次、13次),而且能够有效滤除各种非特征谐波;
性能稳定、可靠性高:通用谐波滤波器3年内不需要维护,工作可靠;
选用简单:选DM通用谐波滤波器时,不需要知道谐波电流的数值,也不需要知道系统的参数,仅需要知道负载的额定工作电压和功率即可。
010-82737748 北京达曼科技有限公司
(串联在线路中,国内首创)
变频器是一个典型的六脉冲整流装置。因此,它是一个高谐波发生源,变频器的整流电路产生谐波电流,谐波电流注入电网后,将会对其他电器设备和供电设备产生干扰影响。
该谐波滤波器是串联在线路中,专为变频器(或其他3相6脉整流电路)开发的一种设备级谐波滤波器,对于任何3相6脉整流电路,能够保证其谐波电流畸变率(THID)小于10%,有特殊要求时,能够小于5%。
主要特点如下:
滤波效果确定:滤波效果与系统特性无关,现场安装后不需要任何调试,确保总谐波电流畸变率THID < 10%
不吸收上游谐波电流:通用谐波滤波器对于上游的谐波电流呈现高阻,从而不会吸收上游的谐波电流,没有过载的风险;
不与系统阻抗发生谐振:在任何情况下不会与系统发生谐振;
容性无功功率小:通用谐波滤波器发出的容性无功功率小于额定功率的20%,保证在负载较轻时,不会发生无功功率过补现象;
输出电压稳定:滤波器的输出端电压保持在输入电压的±5%;
有效滤除非特征谐波:通用谐波滤波器不仅滤除变频器、中频炉等设备产生谐波(5次、7次、11次、13次),而且能够有效滤除各种非特征谐波;
性能稳定、可靠性高:通用谐波滤波器3年内不需要维护,工作可靠;
选用简单:选DM通用谐波滤波器时,不需要知道谐波电流的数值,也不需要知道系统的参数,仅需要知道负载的额定工作电压和功率即可。
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