电力谐波抑制与无源电力滤波技术的应用

配电变压器短路阻抗为6%,补偿容量为变压器额定容量的50%(或30%),若忽略高压线路的短路阻抗,则谐振频率f0约为288Hz(或372Hz)。计入高压线路短路阻抗后f0还会略低一些。因此,如果负载电流中含有5次、7次等谐波分量,则会被显著放大。

(2)串联电抗器的作用

解决补偿电容器引起谐波放大问题的有效方法是在电容器支路中串联适当电抗器，如图6所示。

串联电抗器L后,系统并联谐振频率f0向低频方向移动,由式(2)确定。同时L与C构成一串联谐振支路,谐振频率f1由式(3)确定。

定义电抗率为串联电抗器的基波感抗与电容器基波容抗的比,令电抗率由0逐次增大1%,可得到一组谐波放大因子Ish/Ilh随谐波频率的变化曲线,如图7所示。

随着电抗率的增加,并联谐振频率f0向低频方向移动。当频率高于串联谐振频率f1时,Ish/Ilh总是小于1的,即频率高于f1的谐波不会被放大。因此只要针对系统中的最低次谐波频率,选择适当的电抗率,使谐振频率f0和f1低于主要谐波频率,即可避免谐波放大问题。

在f1附近,Ish/Ilh取得极小值，说明该频率附近的谐波得到较大抑制，这是由于L与C串联谐振,对谐振频率的谐波呈现极小阻抗，将谐波分流的结果。

(3)串联电抗器的分类

在实际应用中，串联电抗器可分为三类:

第一类称作抗涌流电抗器，主要用途是限制电容器投入系统时的涌流，其电抗率一般小于1%。这类电抗器对抑制谐波放大一般没有正面作用。

第二类称作失谐电抗器或消谐电抗器，主要用于抑制无功补偿电容器引起的谐波放大。当用于抑制5次以上谐波放大时，电抗率通常取6%或7%;抑制3