在已知电网电压n U ,电网谐波频谱特性及所需单组无功补偿容量Q 的情况下,如何选择调谐补偿装置的电容器与电抗器(串联电抗器)呢?
第.一步:确定调谐频率r f 或电抗率K 或调谐次数n 。
不同配电系统中特征谐波频谱特性是不同的。为使调谐型无功补偿装置能够正常使用,该回路的调谐频率r f 需低于网络中zui低次谐波的频率。如电网中含有3 次、5 次及以上谐波,调谐频率r f 需低于3 次谐波频率(50 Z H 电网中3 次谐波频率为150 Z H );
电网中含有5 次、7 次及以上谐波,调谐频率r f 需低于5 次谐波频率(50 Z H 电网中5 次谐波频率为250 Z H )。调谐频率r f 计算方法如下:《GB50227-95 并联电容器装置设计规范》对调谐补偿装置的电抗率K 作出如下规定“当并联电容器装置接入处的背景谐波为5 次及以上时,宜取4.4%~6%;当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为3 次及以上时,宜取12%”。
调谐频率r f 与电抗率K 是相互关联的。电抗器(串联电抗器)电抗率K 的定义是工频条件下电抗器(串联电抗器)感抗与电容器容抗的比值配电系统中含有3 次及以上谐波,选用调谐频率为135 Z H 的补偿装置;配电系统中含有5 次及以上谐波,选用调谐频率为215 Z H 的补偿装置。
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在电力系统发生短路时,会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制,要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此,为了满足某些断路器遮断容量的要求,常在出线断路器处串联电抗器,增大短路阻抗,限制短路电流。由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。
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谐波污染导致传统的无功补偿方式-并联电力电容器无法正常投入使用,调谐型无功补偿方式可有效应用于谐波污染严重的电网中。调谐型无功补偿装置采用电容器串联电抗器(串联电抗器)的方法,使该回路的调谐频率低于网络中产生的zui低次谐波的频率。电容器和电抗器(串联电抗器)的特征参数共同决定了补偿装置的调谐频率及补偿容量。
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