电谷器组谐波谐振及谐波放大的研究褚宏旭贾敏娟21.两锦供电公司，辽宁锦州1210012.丹东铁路中学，辽宁丹东8，摘，要在电力，丁统中迅行着大量的并联电容器组。由于电容器组的阻抗呈现容性。它与电力统的谐冢易产生相互影响，发生谐波的并联谐振或串联谐振和电容器对谐波电流的谐波放大反成电容器和电气设备的损坏，目此研究和分析谐波蒺容器的危害，认识电容器对谐波电流有重要意义。

　　当个谐波源在谐波频率下，激励个感抗与容抗大小近似相等的电路，则该电路就会发生谐波谐振。电容器的谐波容抗和系统谐波感抗的配合，将造成注入谐波的并联谐振或串联谐振及谐波的成倍放大，使并联电容补偿装置中的电容器和串联电抗器产生谐波过电流过电压和过负荷，致使电容器异常发热，并使电容器的局部放电性能下降。加速绝缘介质的老化，经过段时间的积累，促使电容器和串联电抗器的损坏。同时使系统谐波水甲升高，彤响电，的安全经济运行。

　　1电容器组的谐波谐振在电力系统中，安装并联电容器组是为了改善功率因数，补偿无功功率，提高电压水平。对于工频，系统的感抗般比容抗小得多，因而不会发生谐振，但当系统中含有谐波分量时，系统阻抗发生变化，在定的参数配合下。就可能发生谐振。

　　1.1电容器组的谐波并联谐振3谐波源电流注入变电所母线时。在某谐波频率下，就可能发生并联谐振。并联谐振原理，1.

　　系统等值电荇变电所补挖电容变电所出线电容和系统等值并联电容之和，为谐波电流注入点母线电压。

　　并联谐振是系统与并联电容器组产生的谐振，其谐振频率取决系统电抗以及屯吞器俎的参数，打。，=12叫其扔振嚷1叫，=1邱，入，=谘波支路电流分，为=角频率，5.，为系统短路容量，5为等值电容的容量为变电所母线额定电压，为1次谐波频率，叫为次谐波角频率，系统幻等值电路是谐波电压谐振，并联谐振引起的过电压和过电流引起过负荷，将，大损耗，损坏设备，它的危害是很大的。其特点是谐振时，等效阻抗对谐波呈现极大的阻抗，公共连接点的谐波电压大幅度增大，会使3次7次或次的谐波电压严重放大，谐波电压超标，电容器组支路的谐波电流大幅度增加，在3次背景谐波很小的情况下，也可以引发谐振。

　　1.2电容器组的谐波串联谐振当变电所靠近大的谐波源时，将可能发生串联谐振，其原理2.

　　2.2谐波放大的抑制串联电抗器是抑制谐波放大的有效措施，应根据实际存在的谐波次数进行选择，用以调节电路的参数。36为供电系统带串联电抗器的并联电容器组和谐波源的等效电路。

　　77.可串入电抗器时，振波次数=且串联电抗愈大，其谐振波次数愈低。由此可，串联电抗器可以降低谐波次数，减小各次谐波电流的放大作用，从而可以提高电网运行的可靠性。

　　当次谐波谐振时，即有叫又=毛，因而为了避免次及以上谐波谐振，应使谐振频率次数小于即电力系统中谐波电流般以5次7次较大，次13次次之，3次并不严重。在实际电网中，为避免5次及以上谐波运行时，系统3次谐波电流不大，并不会感到3次谐波问的严重性。特别在纟7系统般采用角形接线，有人认为3次谐波属于零序，不会进入107系统。这是完全错误的。因为只有完全对称的3次谐波相位和幅值均对称厂才不会进入101系统，而实际的谐波源是不对称的，因此在所有的系统中3次谐波不但存在，而且在电网设备操作时，3次谐波电流还比较大，且不对称程度也较大，此时很容易发生系统继电保护和自动装置误动作，或者设备损坏事故。因此，在3次谐波电流较大的场合，应装组或组串12电抗器的电容器组。

　　另外，当并联电容器回路串联4的电抗器后，3次谐波电流将被放大。采用串联6电抗器对减小电容器5次谐波负荷效果显著，但67电抗器使3次谐波电流处于谐振状态，对3次谐波严重放大，不仅使注入系统的3次谐波增加，还加重了电容器的负担，即不利于改善系统谐波，也不利，系统等值电路进入电力系统和进入电容器的谐波电流的分配，将因谐波次数的不同而不同，可能出现。此时称为系统谐波电流放大，或称谐波电流放大；也可能出现51.此时称为电电容器组安全运行。综上所述，采用5和12电抗器组合形式设计电容器组是科学经济合理的。

　　3谐波对电容补偿装置的危害并联电容补偿装置连接于系统，其基波电流电压无功决定于系统的电压基波厂设当系统电压为额定值时，其基波电流电压无功等均为额定值联电抗器厂当，波注入时，便造成电容器的谐波过电流过电压和过负荷，引发电容器局部发电强度增大绝缘老化温度升高而过热缩短容，篦在鲈，哮！01骑备祜赫，腽坏。

　　因此，谐波对电容器的损害主要现在绝缘效应热效应和机械效应3个方面。

　　绝缘效应电容器的绝缘介质材料般是有机绝缘材料，其老化的般规律是电容器的工作电压的介质材料指数次方与介质工作寿命的乘机为常数。而指数的数值般为79，也就是说电压每升高电容器的寿命大约缩短2.谐波造成电容器的过电压和引起局部放电强度加大，都加速了电容器绝缘介质的老化，缩短了电容器寿命。同时电容器的过电压会导致电晕，绝缘性能衰退，甚至击穿。

　　热效应在电压恒定情况下，对于有机介质电容器般认为温度每升高8，寿命就要缩短2.当电容器在含有谐波的电源中运行时，因谐波过电压过电流和过负荷而使其损耗功率大幅度，加，根据在正弦波电压情况下，电容器的发热功率算公式以=，观5可以推灯出电容器6波存在的电源中运行的发热功率。可电网谐波往往造成电容器异常发热，严重影响电容器帮助。

　　3.3机械效应在安装架上的电容器，其外壳与接线在交流电压作用下往往产生共振，有时还发出响声。而电容器内部的极板在谐波电压作用下会引起极板弹性振动，谐波电压旦引起电容器极板的机械谐振，就要影响电容器介质的寿命。

　　综上所述，电网中的电容补偿装置受谐波的危害和威胁十分严1.由于谐波的过电压响，仲屯容器，部放电性他下降，同时由于谐波过电流和过负荷，致使电容器异常发热，从而加速电容器绝缘介质老化，缩短了电容器的寿命。因此必须严格限制电网谐波的畸变率，以及电容器的过电流和过电压。故我国国家标准规定，电容器的工作电流，和工作电压；7应满足以下条件。

　　当今电网谐波污染日趋严重，电容器组不仅承担补偿系统无功的作用，还应能抑制和改善系统谐波，保证系统的安全经济运行。但电容器在接入谐波的系统中运行，在谐波频率作用下，将造成电容器的谐波谐振和谐波放大，给电网和电容器造成危害。因此，研宄电网谐波和并联电容器的相互影响，抑制电网的谐波和电容器的谐波放大，提高电容器承担的过电流和过电压过负荷的能九就能防患于未然，不断提高和改善电能质量，使电力工业适应现代化工业的发展1吴竞昌，孙树勤，朱文南等。电力系统谐波1北京水利电力出版社，1988.

　　2林海雪等。电力网中的谐波1北京中国电力出版社，1988.