谐波损坏了40%的电容器?

2022-04-18 16:35 库克库伯
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作为无功补偿装置,电力电容器是解决系统无功储备不足、提高功率因数、提高电压质量、确保电网安全经济运行的重要措施之一。随着电力系统中广泛应用的可控流量设备、变流装置、电弧炉等非线性负荷,不仅消耗了大量的无功功率,而且产生了大量的高谐波,导致电力系统电压和电流的严重畸变,从影响系统的运行效率到损坏电气设备,甚至危及电力系统的安全运行。据统计,电容器约占谐波损坏的40%。因此,研究和分析波对电容器的危害和保护指标具有重要的现实意义谐波的危害主要有以下两个方面。

1.谐波过载

由于电容器的容抗与频率成反比,在高谐波作用下的容抗远小于在基波作用下的容抗,即使谐波在电压中所占的比例不大,也会产生明显的谐波电流。特别是当电容器电容和电网的谐振频率等于或接近谐波重量时,会产生谐波电流放大,谐波电流可放大10-20倍,使电容器过载两倍,导致电容器鼓损坏,甚至设备不能正常运行。

谐波电流叠加在电容器的基波电流上,增加电容器的运行电流的有效值,增加温升,甚至导致过热,降低电容器的使用寿命或损坏。

40%的电容器都是因谐波而损坏.jpg

2.谐波过电压

谐波电压叠加在电容器基波电压上,不仅增加了电容器运行电压的有效值,而且可能增加了峰值电压,使电容器在运行过程中的局部放电无法熄灭,这往往是电容器损坏的主要原因。

随着谐波电压的增加,会加速电容器的老化,增加电容器的损耗系数。附加损耗增加,容易发生故障,缩短电容器的使用寿命。另一方面,当电压波形变形时,尖顶电压波容易诱发介质局部放电,由于电压变化率大,局部放电强度大,可以加剧绝缘介质的老化,缩短电容器的使用寿命。一般来说,每升10%的电压缩短电容器的使用寿命约为1/2

为了消除谐波的影响,库克库伯使用的有效措施是将一定值的电抗器串联在电容器电路中,即对n次谐波产生滤波电路。在实际操作中,三次.5.7次谐波的重量往往较高,这是电容器波电路的主要目标。12%电抗器串联形成三次谐波滤波器,6%电抗器串联形成五次谐波滤波器。11%4%的目的是使电容器电路阻抗感性,避免电容器在完全谐振时过电流。