在低压电网中,谐波问题是一个需要高度重视的问题。通过合理设定谐波限值、采取有效的措施防止谐振的发生、合理选择无功补偿装置等方式,可以有效地解决谐波问题,确保电网的稳定运行和电气设备的正常工作。
一、低压电网中谐波分量的限值
在低压电网中,谐波分量的限值对于确保电网的稳定运行和电气设备的正常工作至关重要。谐波限值通常根据电压等级进行设定,电压等级越高,谐波限制越严格。对于6~10kV、35~66kV及110kV电网,其电压总谐波畸变率的限值分别为4.0%、3.0%和2.0%。此外,对偶次谐波的限制通常比对奇次谐波的限制更为严格,因为偶次谐波在某些情况下可能对电网产生更大的影响。
二、电容回路的谐波放大和谐振
在无功补偿装置和滤波装置中,并联电容器及电抗器是主要的组成部分。在工频条件下,由于电容器的电抗值远大于系统的电感电抗值,因此不会发生谐振。然而,在高次谐波条件下,由于感抗的增加和容抗的减小,就可能发生并联谐振或串联谐振。这种谐振会导致谐波电流放大到几倍甚至数十倍,对电网及并联电容器和与之串联的电抗器产生极大的威胁。因此,在设计和使用无功补偿装置时,必须充分考虑谐波的影响,并采取相应的措施来防止谐振的发生。
三、电容器损坏的原因及解决措施
电容器过热损坏的原因往往与谐波放大有关。当电容器接入含有大量谐波的电网时,谐波电流会导致电容器发热,进而引发过热损坏。为了解决这个问题,可以采取将电容器串联电抗器的措施。串联电抗器可以减小谐波电流对电容器的影响,从而防止电容器过热损坏。实际测量结果表明,加装串联电抗器后,谐波电流均在允许值之内,无放大现象,无功补偿和抑制谐波的效果均满意。
四、低压无功补偿装置的合理选择
在选择低压无功补偿装置时,需要根据负载的性质和所产生的谐波分量的大小来决定。如果负载中含有大量的谐波源,或者负载变化幅度大、频繁程度高,或者三相负载不平衡程度严重,那么就需要选择具有抑制谐波功能的滤波器成套装置。
这种装置可以有效地滤除电网中的谐波分量,保护电气设备的正常运行。同时,对于需要快速补偿和抑制谐波的行业,如汽车制造业、冶金行业、造纸行业等,也应该选择具有相应功能的无功补偿装置。