導(dǎo)語(yǔ)：電容器組不平衡保護(hù)分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：根據(jù)電能質(zhì)量諧波測(cè)量數(shù)據(jù)，分析3次諧波放大后對(duì)電容器組不平衡保護(hù)造成的影響。

關(guān)鍵詞：3次諧波零序分量電抗率諧波的放大

前言：

由于我局下屬直供用戶的不斷增多，其負(fù)荷主要為鋼廠煉鋼，其整流裝置在燃弧間隔不均勻時(shí)，通常產(chǎn)生3次奇數(shù)倍諧波，加上實(shí)際中各站變壓器也是一個(gè)以3、5次諧波為主的諧波源，故在我局電網(wǎng)中3次諧波普遍存在。

一、測(cè)試背景：

某某變電站1、2號(hào)主變、10kV分段開(kāi)關(guān)運(yùn)行，10kV鋼廠負(fù)荷已遷移，基本為零。10kV系統(tǒng)中存在一定的3次諧波分量①。

二、測(cè)試數(shù)據(jù)：

電容器組電流測(cè)量結(jié)果（均為單投測(cè)量）

站名

電容器組編號(hào)

電抗率（％）

相別

基波電流（A）

各次諧波電流含有量（A）及電流總畸變率(%)

某某變1、2號(hào)電容器電容器的THDi最大分別為：10.21、5.13，3次諧波電流含有量分別為：20.44A、8.01A。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)電抗率為6％的電容器組3次諧波電流含量遠(yuǎn)比12％的電容器組要大。

三、數(shù)據(jù)計(jì)算：

以上數(shù)據(jù)可以看出，在相同的測(cè)試背景下，3次諧波模值明顯是三相不平衡的，即至少有兩相模值明顯不相等。分別計(jì)算1、2號(hào)電容器在3次諧波電流作用下的零序電壓分量：

1號(hào)電容器組：

1、當(dāng)電容器各相電容量平衡，其每相電容器基波頻率的容抗為：

＝＝17.53Ω

2、3次諧波時(shí)的阻抗

3、當(dāng)流過(guò)電容器三相的電流分別為13.78A、20.44A、7.94A時(shí)，其在電容器上產(chǎn)生的相電壓：

假設(shè)A相電壓為參考②：

=80.47∠0°V

=119.37∠-120°V

=46.37∠120°V

其零序分量為：

=++=（46.37∠120°+119.39∠-120°+80.47∠0°）

=63.28∠87.75°V

2號(hào)電容器組：

1、當(dāng)電容器各相電容量平衡，其每相電容器基波頻率的容抗為：

＝＝20.6Ω

2、3次諧波時(shí)的阻抗

3、當(dāng)流過(guò)電容器三相的電流分別為8.01A、7.7A、3.42A時(shí)，其在電容器上產(chǎn)生的電壓：

假設(shè)A相電壓為參考：

=55.03∠0°V

=52.9∠-120°V

=23.5∠120°V

其零序分量為：

=++=（23.5∠120°+52.9∠-120°+55.03∠0°）

=30.52∠-56.53°V

在相同的測(cè)試背景下，1號(hào)電容器由于電抗率的不同，其在3次諧波電流作用下的零序電壓分量比2號(hào)電容器的要大

四、推論分析

在電容器組實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，電容器組不平衡電壓保護(hù)的開(kāi)口三角由于零序分量的存在具有一定的電壓值。當(dāng)各諧波源分別注入電容器的諧波電流為一定時(shí)，由于實(shí)際上諧波分量相位、幅值的不確定性等因素，在3次諧波幅值經(jīng)疊加后差異較大并經(jīng)電抗率為6％的電容器放大后，從開(kāi)口三角反映出的零序電壓（3U0）幅值也隨著變大，超過(guò)門坎值時(shí)，會(huì)造成保護(hù)動(dòng)作。導(dǎo)致電容器組不能正常投入運(yùn)行。

五、結(jié)論

通過(guò)上述測(cè)量分析，我們應(yīng)當(dāng)重視3次諧波對(duì)電容器的影響，在電容器補(bǔ)償裝置串聯(lián)電抗率的選擇上應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)諧波的實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，以盡量避免可能發(fā)生的諧波放大問(wèn)題，確保電容器組的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

1、電能質(zhì)量分析與控制肖湘寧主編中國(guó)電力出版社

2、電力系統(tǒng)諧波—基本原理、分析方法和濾波器設(shè)計(jì)（奧地利）GeorgeJ.Wakileh著機(jī)械工業(yè)出版社

3、電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T14549-93

4、并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

5、3～110kV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定規(guī)程

注解：①測(cè)試背景：某某變電站10kV鋼廠負(fù)荷已遷移，基本為零。

②低次諧波分量的相位角在實(shí)際當(dāng)中與基波分量的相位角相差不大，故取A相0°