低压配电系统无功补偿滤波设计.ppt

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1、低压配电系统无功补偿滤波设计2010－4－82内容231案例分析-谐波污染与无功补偿解决方案-非调谐补偿滤波方案原理与设计产品简介-埃特罗斯电气补偿滤波产品2010－4－83谐波2010－4－85谐波的产生电阻加热器白炽灯…变频器UPS电源荧光灯电脑整流器电梯开关电源中频炉……线性负载UI施加一个正弦波电压时它吸收的电流也是正弦波的负载非线性负载线性负载UI施加一个正弦波电压,它吸收的电流为非正弦的负载2010－4－86谐波的产生产生电流谐波产生电压谐波非线性负载电流谐波电源电缆阻抗电压谐波2010－4－87谐波对无功补偿电容器的影

2、响2010－4－88案例1电容器异常发热失效2010－4－89案例1–电容器异常发热失效背景资料商业建筑物低压配电系统采用纯电容型无功功率补偿配电系统非线性负载主要为荧光灯和办公设备产生大量3，5，7，11次等奇次谐波电流波形THDi=26%2010－4－810案例1–电容器异常发热失效问题与现象电容器表面温度>70℃电容器失效2010－4－811案例1–电容器异常发热失效原理分析配电系统谐波污染严重并联电容器对谐波呈现较低阻抗谐波导致电容器过载ZCZCZZc=C=(2f)C如f增加2010－4－812案例2纯电容补偿放

3、大谐波2010－4－813案例2–电容器放大谐波背景资料某商业数据中心配电系统330Kvar纯电容型无功功率补偿（1*50Kvar+7*40Kvar）配电系统主要用电设备为三相UPS电源，产生大量5，7，11，13次等非零序奇次谐波电流波形（电容器未投入）THDi=20%（电容器未投入）2010－4－814案例2–电容器放大谐波问题与现象投入两路电容器后，谐波放大严重THDi从20%增加到30%THDv从3.2%增加到4.2%补偿无法达到目标功率因数电流波形电流波形THDi=20%THDi=30%THDv=3.2%THDv=4.2%2

4、010－4－815案例2–电容器放大谐波原理分析–纯电容补偿对谐波的放大原理Ihabf(Hz)

5、Z

6、(Ω)250（5次谐波）350系统阻抗系统等效感抗纯电容补偿系统+电容阻抗2010－4－816案例2–电容器放大谐波原理分析–并联谐振频率的计算IhXlXcIshIchIshUh分母等于零变压器容量无功补偿容量变压器短路阻抗为谐振条件2010－4－817案例2–电容器放大谐波原理分析–实例计算变压器容量Sn=1250Kva变压器短路阻抗5%无功补偿分步容量单步：50Kvar：40Kvar：40Kvar：40Kvar：40Kvar：40K

7、var：40Kvar：40Kvar累计：50Kvar：90Kvar：130Kvar：170Kvar：210Kvar：250Kvar：290Kvar：330Kvar根据计算，当投入到第二步（90Kvar）时，谐振频率处于16.7次谐波位置，容易引起17次典型谐波放大投切容量Kvar5090130170210250290330谐振频率Hz1118.0833.3693.4606.3545.5500.0464.2435.2谐振次数22.416.713.912.110.910.09.38.72010－4－818案例2–电容器放大谐波原理分析–实

8、际案例数据投切容量Kvar5090130170210250290330谐振频率Hz1118.0833.3693.4606.3545.5500.0464.2435.2谐振次数22.416.713.912.110.910.09.38.72010－4－819案例2–电容器放大谐波原理分析–风险分析如果投入到第5步时，将造成11次谐波放大投入更多电容补偿会造成谐波电压超过国标限值要求THDv=3.2%THDv=4.2%投切容量Kvar5090130170210250290330谐振频率Hz1118.0833.3693.4606.3545.55

9、00.0464.2435.2谐振次数22.416.713.912.110.910.09.38.72010－4－820案例3纯电容补偿放大谐波2010－4－821案例3–电容器放大谐波商业写字楼配电系统纯电容谐波放大案例变压器容量Sn=800Kva短路阻抗Usc%=6%无功补偿4*30Kvar=120Kvar主要负载：荧光灯，办公设备产生3，5，7，11，13次等奇次谐波2010－4－822案例3–电容器放大谐波理论数据与实测数据投切容量Kvar306090120谐振频率Hz1054.1745.4608.6527.0谐振次数21.114

10、.912.210.5未投入电容器投入30Kvar电容器投入90Kvar电容器投入120Kvar电容器2010－4－823谐波的危害谐波与无功补偿电容器的互相影响产生谐波非线性负载谐波造成影响电容器故障发热乏值损失严重击穿