文档介绍：图2 滤波柜外形图
图3 TSF滤波电路
图4 接触器滤波电路
无功功率与谐波
当电网电压为正弦波形,并且电压和电流同相位时,电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电压U和电流I的乘积,即:P=U×I。
电阻性电气设备主要有白炽灯、电热器等。
电动机和变压器运行时需要建立磁场,这部分能量不能转化为有功功率,因此称之为无功功率Q。
由于线圈电感的作用使电压和电流的过零点发生时间差,电流滞后电压一个角度j。在选择变配电设备时应按视在功率S,即有功功率和无功功率的几何和。
无功功率的传输使电网损耗增加,因此需要对其进行就近或就地补偿,并联电容器可以补偿或平衡电气设备的感性无功功率,当容性无功功率Qc等于感性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。根据国家有关规定,,。电网的功率平衡关系见图5。
图5 电网功率平衡
功率因数为有功功率和视在功率的比值:cosj =P/S
无功功率为:
如果选择电容器功率Qc=QL,则功率因数为1。实际工程中应根据负荷情况和当地供电部门的要求,确定补偿后应达到的功率因数值,然后计算电容器安装容量:
Qc=P(tanj1–tanj2)
谐波电流
如果用户安装有晶闸管变流设备,则会产生以下问题:
◎变流器需要感性无功功率
◎变流器向电网注入谐波电流
由于变流器的控制角a的作用,使电流和电压发生相位移,形成感性无功功率QK,最大可达到变流器的额定功率(图6)
图6 三相桥式变流器的无功需量
变流器除了需要无功功率外,还向电网注入谐波电流,其频率由变流电路的脉冲数(即一个电网周期内的换向次数)决定,例如最常用的三相桥式电路,其脉冲数为p=6。
图7 变流器网侧电流电流分解为基波和谐波
对变流器网侧电流进行傅立叶分解得知,除了含有基波电流外,还含有一系列的谐波电流(图7)。
特征谐波电流的次数为:
γ=p·k±l (γ=fγ/f1)
fγ: 谐波频率
f1 : 基波频率(50Hz)
p : 变流器脉冲数
k : 正整数(1,2,3…)
谐波电流在电网阻抗上产生同频率的电压降,并叠加在基波正弦电压上,使电网电压发生畸变。
在接有谐波源负载的电网上直接连接电容器,会出现多方面的干扰问题。
因为电容器容抗和电网阻抗形成一个并联谐振回路,在谐振频率下其阻抗达到很高的数值,如果谐波电流频率与并联谐振频率相同或接近,则导致产生很高的电压降,电网和电容器支路流过很大的谐波电流,其数值甚至达到原有谐波电流的数十倍,这种现象称为