港口电力系统中谐波对电容的影响及对策

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1、港口电力系统中谐波对电容的影响及对策摘要：简要介绍了港口电力系统中谐波所造成的危害与影响,谐波造成影响的原因及理论上的解决方法，实际运行中存在的一些实际问题，提出了解决谐波影响的实施对策。关键词：谐波电容器电力系统电抗器电抗率一、引言随着近年电子技术的在港口电力系统的广泛应用，特别是变频、整流以及能量冋馈等技术在港口大型门机、集装箱岸桥等机械设备上的应用，港口供电系统中的谐波问题已经不可避免的暴露出来。据天津港电力系统中部分装有变频调速设备的集装箱岸桥和大型门座式起重机的谐波测试情况看，其中大部分机械设备运行中有

2、5、7次谐波注入系统，个别设备还有11、13次谐波产生。由于高次谐波对电气设备的正常运行具有非常的危害性，其所造成的损失已不胜枚举。例如，熔断器爆炸、电抗器过热烧毁、电容器鼓肚、PT绝缘击穿、变压器出力和寿命降低等问题在天津港电力系统中就曾有发生。下面本文就谐波影响最为严重的电容器如何作好对谐波危害的防制，实际操作中存在的一些实际问题和解决办法，以及港口电力系统如何作好对谐波影响的防范，提出自己的一点见解供探讨。港口电力系统中谐波对电容的影响及对策摘要：简要介绍了港口电力系统中谐波所造成的危害与影响,谐波造成影响

3、的原因及理论上的解决方法，实际运行中存在的一些实际问题，提出了解决谐波影响的实施对策。关键词：谐波电容器电力系统电抗器电抗率一、引言随着近年电子技术的在港口电力系统的广泛应用，特别是变频、整流以及能量冋馈等技术在港口大型门机、集装箱岸桥等机械设备上的应用，港口供电系统中的谐波问题已经不可避免的暴露出来。据天津港电力系统中部分装有变频调速设备的集装箱岸桥和大型门座式起重机的谐波测试情况看，其中大部分机械设备运行中有5、7次谐波注入系统，个别设备还有11、13次谐波产生。由于高次谐波对电气设备的正常运行具有非常的危害

4、性，其所造成的损失已不胜枚举。例如，熔断器爆炸、电抗器过热烧毁、电容器鼓肚、PT绝缘击穿、变压器出力和寿命降低等问题在天津港电力系统中就曾有发生。下面本文就谐波影响最为严重的电容器如何作好对谐波危害的防制，实际操作中存在的一些实际问题和解决办法，以及港口电力系统如何作好对谐波影响的防范，提出自己的一点见解供探讨。二、电容器对谐波放大是谐波造成危害的主要原因1.电容器对谐波电流放大原理：电力系统中如果没有电容设备口不考虑输电线路电容，则其谐波阻抗Zsn=Rsn+jXsn式中Rsn—系统的n次谐波电阻Xsn--n次谐

5、波电抗Xsn=nXsXs-工频短路电抗并联电容后，设并联电容器基波电抗为Xcn次谐波电抗为Xcn,系统的谐波等效电路如图一所示，则系统的n次谐波阻抗值Zzsn为-jXcnZsnZrsn=Rsn+j(Xsn-Xcn)Rsnsn由上式可以看出，装设电容器后系统的谐波阻抗随系统的谐波频率不同会发生变化，即可以为感性也可以为容性，并且当系统的谐波频率达到某一特立值时，并联电容器可能会与系统发生并联谐振，使等效谐波阻抗达到最大值。如果谐波源为n次谐波电流in注入电力系统，isn为进入电网的谐波电流，icn为进入电容器的谐波

6、电流，如图二所示:(a)图二电路(b)谐波等效电路根据电路计算公式：・—jXcn.Isn二InRsn+j(Xsn-Xcn)Rsn+jXsnicn二inRsn+j(Xsn-Xcn)当Xsn=Xcn时，并联电容器则与系统阻抗发生并联谐振，由于Rsn<Rsn<

7、致该次谐波被放大。2.谐波放大对电容器造成的影响谐波电流一旦被电容器放大并迭加在电容的基波电流上，这将使流过电容器电流的有效值增加，电力电容器会由于谐波电流引起附加绝缘介质损耗加大、温度升高，加快电容器绝缘老化，甚至引起过热使电容器损坏。此外，谐波电流被放人引发的谐波电压增人一旦迭加在电容器的基波电压上，同样会使电容器电压有效值增大，并冃电压峰值也会大大增加，造成电容器发生局部放电不能熄灭，这也是电容器损坏的一个主要原因。由于电容器对谐波电流的放大作用，它不仅危害电容器本身,而且会危及电网中的其它电气设备，严重时

8、会造成电气设备损坏,甚至破坏电网的正常运行，因此，必须要解决好电容器对谐波电流的放大问题，加强谐波的抑制与防范。三、谐波抑制方法及实际操作中的问题1.谐波抑制方法根据并联电容器对谐波电流放大的原理，改变并联电容器与系统阻抗的谐振点，避免谐振发生，就可以有效地解决并联电容器对谐波的放大问题。实际操作中的通常的做法是给并联电容器串接一个电抗器，其等效电路如图三所示，Xl为串接