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                  消除高次諧波對電網的影響

                  日期:2015-04-18

                  摘要:針對目前一些大工廠高壓用戶,特別是使用直流電機的軋鋼企業,通過可控硅整流設備整流后,由于整流脈沖周期性關斷和導通的特性,對于6脈沖整流回路,產生6n±1(n=1,2……)次高次諧波。這些高次諧波電流流向電網,會嚴重的影響電網的質量。如果我們合理的設計選擇交流濾波裝置,就可以很好地濾掉高次諧波電壓,以減少對電力網的影響,提高功率因數,降低諧波損耗。


                  1全偏移濾波器的設計


                  1.1 等值頻率偏移  其中:電網頻率變化產生的偏移:δf=Δf/f,Δf-電網頻率偏移,f=50Hz 環境溫度變化引起電容器電容量變化產生的偏移: δc=aΔt/2 a—為電容器溫度系數; 的電抗量標么值; .測量誤差δm=±0.002~±0.0051.


                  2 計算C、L及RLn RCn值 ·計算品質因數: ,其中?為電力系統諧波阻抗角,一般φ=85°。  ·電容器承受的基波電壓:   XC—電容器的基波容抗;UCN—電容器的額定電壓;λ—峰值諧波過電壓系數;In—n次諧波電流;Kfn—n次諧波放大系數;n—諧波次數。  ·電抗器的電抗為:L=XL/2πf(6)


                  1.3 濾波電容器的校驗   Kfn—諧波放大系數,按極限值考慮Kfn=12 設計實例 唐山地區一座110KV用戶變電站,是使用直流電機的軋鋼企業,通過可控硅整流設備整流后,主要是5次諧波。其參數如下: 5次諧波電流為I5=54A,10KV母線路容量為 按電網低頻減載保護動作值為49.5Hz計算。  按式(1)求出UC=6315V 按式(2)求出XC=110.08Ω   選擇7.2kV,100kvar的單臺電容器,X′C=7.22/0.1=518.4Ω。電容器并聯的臺數,p=518.4/110.08=4.71臺,取p=5臺。則XC=7.22/5×0.1=103.68Ω,5次諧波阻抗為:X5=103.68/5=20.74Ω。 按式(6)求出:   電抗器的諧波電阻為:取qLn=60,RLn=X5/qLn=20.74/60=0.346Ω。電容器的諧波電阻為:Rcn=X5tanθ=20.74×0.0008=0.017Ω,Rfn=0.346+0.017=0.3626Ω,實際的品質因數為:q=20.74/0.3626=57.


                  2,接近要求值。


                  3,現場實測  


                  用儀器對該變電站進行實測的結果:接入濾波器前的波型如圖5,接入濾波器后的波型如圖6所示。而且,該站110kV進線的功率因數由原來的0.4左右提高到0.95以上。


                  4 結論  


                  對于使用直流電機的軋鋼企業,通過可控硅整流設備整流后產生的高次諧波,其主要為5次諧波。按上述設計的濾波器裝置可以很好的濾掉高次諧波。提高功率因數,降低無功損耗。而設計濾波器的關鍵是選擇合理的RLn值。


                  標簽:電力電容器 智能電容器 廣東電容器


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