電谷器組諧波諧振及諧波放大的研究褚宏旭賈敏娟21.兩錦供電公司，遼寧錦州1210012.丹東鐵路中學，遼寧丹東8，摘，要在電力，丁統中迅行著大量的并聯電容器組。由于電容器組的阻抗呈現容性。它與電力統的諧冢易產生相互影響，發生諧波的并聯諧振或串聯諧振和電容器對諧波電流的諧波放大反成電容器和電氣設備的損壞，目此研究和分析諧波蒺容器的危害，認識電容器對諧波電流有重要意義。

　　當個諧波源在諧波頻率下，激勵個感抗與容抗大小近似相等的電路，則該電路就會發生諧波諧振。電容器的諧波容抗和系統諧波感抗的配合，將造成注入諧波的并聯諧振或串聯諧振及諧波的成倍放大，使并聯電容補償裝置中的電容器和串聯電抗器產生諧波過電流過電壓和過負荷，致使電容器異常發熱，并使電容器的局部放電性能下降。加速絕緣介質的老化，經過段時間的積累，促使電容器和串聯電抗器的損壞。同時使系統諧波水甲升高，彤響電，的安全經濟運行。

　　1電容器組的諧波諧振在電力系統中，安裝并聯電容器組是為了改善功率因數，補償無功功率，提高電壓水平。對于工頻，系統的感抗般比容抗小得多，因而不會發生諧振，但當系統中含有諧波分量時，系統阻抗發生變化，在定的參數配合下。就可能發生諧振。

　　1.1電容器組的諧波并聯諧振3諧波源電流注入變電所母線時。在某諧波頻率下，就可能發生并聯諧振。并聯諧振原理，1.

　　系統等值電荇變電所補挖電容變電所出線電容和系統等值并聯電容之和，為諧波電流注入點母線電壓。

　　并聯諧振是系統與并聯電容器組產生的諧振，其諧振頻率取決系統電抗以及屯吞器俎的參數，打。，=12叫其扔振嚷1叫，=1邱，入，=諮波支路電流分，為=角頻率，5.，為系統短路容量，5為等值電容的容量為變電所母線額定電壓，為1次諧波頻率，叫為次諧波角頻率，系統幻等值電路是諧波電壓諧振，并聯諧振引起的過電壓和過電流引起過負荷，將，大損耗，損壞設備，它的危害是很大的。其特點是諧振時，等效阻抗對諧波呈現極大的阻抗，公共連接點的諧波電壓大幅度增大，會使3次7次或次的諧波電壓嚴重放大，諧波電壓超標，電容器組支路的諧波電流大幅度增加，在3次背景諧波很小的情況下，也可以引發諧振。

　　1.2電容器組的諧波串聯諧振當變電所靠近大的諧波源時，將可能發生串聯諧振，其原理2.

　　2.2諧波放大的抑制串聯電抗器是抑制諧波放大的有效措施，應根據實際存在的諧波次數進行選擇，用以調節電路的參數。36為供電系統帶串聯電抗器的并聯電容器組和諧波源的等效電路。

　　77.可串入電抗器時，振波次數=且串聯電抗愈大，其諧振波次數愈低。由此可，串聯電抗器可以降低諧波次數，減小各次諧波電流的放大作用，從而可以提高電網運行的可靠性。

　　當次諧波諧振時，即有叫又=毛，因而為了避免次及以上諧波諧振，應使諧振頻率次數小于即電力系統中諧波電流般以5次7次較大，次13次次之，3次并不嚴重。在實際電網中，為避免5次及以上諧波運行時，系統3次諧波電流不大，并不會感到3次諧波問的嚴重性。特別在纟7系統般采用角形接線，有人認為3次諧波屬于零序，不會進入107系統。這是完全錯誤的。因為只有完全對稱的3次諧波相位和幅值均對稱廠才不會進入101系統，而實際的諧波源是不對稱的，因此在所有的系統中3次諧波不但存在，而且在電網設備操作時，3次諧波電流還比較大，且不對稱程度也較大，此時很容易發生系統繼電保護和自動裝置誤動作，或者設備損壞事故。因此，在3次諧波電流較大的場合，應裝組或組串12電抗器的電容器組。

　　另外，當并聯電容器回路串聯4的電抗器后，3次諧波電流將被放大。采用串聯6電抗器對減小電容器5次諧波負荷效果顯著，但67電抗器使3次諧波電流處于諧振狀態，對3次諧波嚴重放大，不僅使注入系統的3次諧波增加，還加重了電容器的負擔，即不利于改善系統諧波，也不利，系統等值電路進入電力系統和進入電容器的諧波電流的分配，將因諧波次數的不同而不同，可能出現。此時稱為系統諧波電流放大，或稱諧波電流放大；也可能出現51.此時稱為電電容器組安全運行。綜上所述，采用5和12電抗器組合形式設計電容器組是科學經濟合理的。

　　3諧波對電容補償裝置的危害并聯電容補償裝置連接于系統，其基波電流電壓無功決定于系統的電壓基波廠設當系統電壓為額定值時，其基波電流電壓無功等均為額定值聯電抗器廠當，波注入時，便造成電容器的諧波過電流過電壓和過負荷，引發電容器局部發電強度增大絕緣老化溫度升高而過熱縮短容，篦在鱸，哮！01騎備祜赫，膃壞。

　　因此，諧波對電容器的損害主要現在絕緣效應熱效應和機械效應3個方面。

　　絕緣效應電容器的絕緣介質材料般是有機絕緣材料，其老化的般規律是電容器的工作電壓的介質材料指數次方與介質工作壽命的乘機為常數。而指數的數值般為79，也就是說電壓每升高電容器的壽命大約縮短2.諧波造成電容器的過電壓和引起局部放電強度加大，都加速了電容器絕緣介質的老化，縮短了電容器壽命。同時電容器的過電壓會導致電暈，絕緣性能衰退，甚至擊穿。

　　熱效應在電壓恒定情況下，對于有機介質電容器般認為溫度每升高8，壽命就要縮短2.當電容器在含有諧波的電源中運行時，因諧波過電壓過電流和過負荷而使其損耗功率大幅度，加，根據在正弦波電壓情況下，電容器的發熱功率算公式以=，觀5可以推燈出電容器6波存在的電源中運行的發熱功率?？呻娋W諧波往往造成電容器異常發熱，嚴重影響電容器幫助。

　　3.3機械效應在安裝架上的電容器，其外殼與接線在交流電壓作用下往往產生共振，有時還發出響聲。而電容器內部的極板在諧波電壓作用下會引起極板彈性振動，諧波電壓旦引起電容器極板的機械諧振，就要影響電容器介質的壽命。

　　綜上所述，電網中的電容補償裝置受諧波的危害和威脅十分嚴1.由于諧波的過電壓響，仲屯容器，部放電性他下降，同時由于諧波過電流和過負荷，致使電容器異常發熱，從而加速電容器絕緣介質老化，縮短了電容器的壽命。因此必須嚴格限制電網諧波的畸變率，以及電容器的過電流和過電壓。故我國國家標準規定，電容器的工作電流，和工作電壓；7應滿足以下條件。

　　當今電網諧波污染日趨嚴重，電容器組不僅承擔補償系統無功的作用，還應能抑制和改善系統諧波，保證系統的安全經濟運行。但電容器在接入諧波的系統中運行，在諧波頻率作用下，將造成電容器的諧波諧振和諧波放大，給電網和電容器造成危害。因此，研宄電網諧波和并聯電容器的相互影響，抑制電網的諧波和電容器的諧波放大，提高電容器承擔的過電流和過電壓過負荷的能九就能防患于未然，不斷提高和改善電能質量，使電力工業適應現代化工業的發展1吳競昌，孫樹勤，朱文南等。電力系統諧波1北京水利電力出版社，1988.

　　2林海雪等。電力網中的諧波1北京中國電力出版社，1988.