在已知電網電壓n U ,電網諧波頻譜特性及所需單組無功補償容量Q 的情況下,如何選擇調諧補償裝置的電容器與電抗器(串聯(lián)電抗器)呢?
第.一步:確定調諧頻率r f 或電抗率K 或調諧次數n 。
不同配電系統(tǒng)中特征諧波頻譜特性是不同的。為使調諧型無功補償裝置能夠正常使用,該回路的調諧頻率r f 需低于網絡中zui低次諧波的頻率。如電網中含有3 次、5 次及以上諧波,調諧頻率r f 需低于3 次諧波頻率(50 Z H 電網中3 次諧波頻率為150 Z H );
電網中含有5 次、7 次及以上諧波,調諧頻率r f 需低于5 次諧波頻率(50 Z H 電網中5 次諧波頻率為250 Z H )。調諧頻率r f 計算方法如下:《GB50227-95 并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范》對調諧補償裝置的電抗率K 作出如下規(guī)定“當并聯(lián)電容器裝置接入處的背景諧波為5 次及以上時,宜取4.4%~6%;當并聯(lián)電容器裝置接入電網處的背景諧波為3 次及以上時,宜取12%”。
調諧頻率r f 與電抗率K 是相互關聯(lián)的。電抗器(串聯(lián)電抗器)電抗率K 的定義是工頻條件下電抗器(串聯(lián)電抗器)感抗與電容器容抗的比值配電系統(tǒng)中含有3 次及以上諧波,選用調諧頻率為135 Z H 的補償裝置;配電系統(tǒng)中含有5 次及以上諧波,選用調諧頻率為215 Z H 的補償裝置。
在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時,會產生數值很大的短路電流。如果不加以限制,要保持電氣設備的動態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。因此,為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求,常在出線斷路器處串聯(lián)電抗器,增大短路阻抗,限制短路電流。由于采用了電抗器,在發(fā)生短路時,電抗器上的電壓降較大,所以也起到了維持母線電壓水平的作用,使母線上的電壓波動較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設備運行的穩(wěn)定性。
諧波污染導致傳統(tǒng)的無功補償方式-并聯(lián)電力電容器無法正常投入使用,調諧型無功補償方式可有效應用于諧波污染嚴重的電網中。調諧型無功補償裝置采用電容器串聯(lián)電抗器(串聯(lián)電抗器)的方法,使該回路的調諧頻率低于網絡中產生的zui低次諧波的頻率。電容器和電抗器(串聯(lián)電抗器)的特征參數共同決定了補償裝置的調諧頻率及補償容量。