低压变频设备应用中的无功补偿与谐波抑制
谐波抑制和无功功率补偿
谐波抑制和无功功率补偿在电力系统中，谐波抑制和无功功率补偿是两个重要的问题。
谐波是指电力系统中频率为基波频率的整数倍的波动，它会导致电力系统中的电压和电流失真，对设备和电网的正常运行造成不利影响。
无功功率则是指电力系统中的无功电流和无功电压，它不参与能量传输，但却会造成电网的负荷不平衡和电压波动。
因此，谐波抑制和无功功率补偿是电力系统中必须解决的问题。
谐波抑制是指通过采取一系列措施来减小电力系统中的谐波含量，保证电力系统的正常运行。
谐波抑制的方法有很多种，其中最常见的是使用谐波滤波器。
谐波滤波器是一种能够选择性地滤除谐波成分的装置，它通过选择合适的滤波器参数和安装位置，将谐波电流引导到滤波器中，从而减小谐波对电力系统的影响。
此外，还可以采用谐波抑制变压器、谐波抑制电容器等设备来实现谐波抑制。
无功功率补偿是指通过采取一系列措施来消除电力系统中的无功功率，保证电力系统的负荷平衡和电压稳定。
无功功率补偿的方法有很多种，其中最常见的是使用无功补偿装置。
无功补偿装置可以根据电力系统的负荷情况，自动调节无功功率的大小和方向，从而实现电力系统的负荷平衡和电压稳定。
此外，还可以采用无功补偿电容器、无功补偿电抗器等设备来实现无功功率补偿。
谐波抑制和无功功率补偿在电力系统中的应用非常广泛。
首先，它们可以提高电力系统的供电质量。
谐波和无功功率的存在会导致电力系统中的电压波动和电流失真，影响电力设备的正常运行。
通过采取谐波抑制和无功功率补偿措施，可以减小电力系统中的谐波含量和无功功率，提高电力系统的供电质量。
其次，谐波抑制和无功功率补偿还可以提高电力系统的能效。
谐波和无功功率的存在会导致电力系统中的能量损耗和电网负荷不平衡，降低电力系统的能效。
通过采取谐波抑制和无功功率补偿措施，可以减小电力系统中的能量损耗和电网负荷不平衡，提高电力系统的能效。
最后，谐波抑制和无功功率补偿还可以提高电力系统的稳定性。
谐波和无功功率的存在会导致电力系统中的电压波动和电流失真，影响电力系统的稳定性。
低压谐波抑制无功补偿
低压谐波抑制无功补偿低压谐波抑制无功补偿是一种用于改善低压供电系统质量的技术手段。
低压谐波抑制无功补偿系统可以有效降低系统谐波电流含量，改善电网电压波动，提高供电质量，保障电力设备的正常运行。
在低压供电系统中，负载设备使用非线性电器会产生谐波电流。
谐波电流会导致电压波动，加剧线损，影响供电质量。
同时，大量无功功率的消耗也会导致电网的能效下降。
因此，需要采用谐波抑制和无功补偿的技术手段来解决这些问题。
谐波抑制是指通过采用谐波滤波器等设备来降低谐波电流的含量。
谐波滤波器可以选择性地滤除特定频率的谐波电流，从而降低谐波电压并减小波动。
谐波滤波器通常由电容、电感和电阻等组成，可以消除主要谐波成分，并提高系统的功率因数和功率质量。
无功补偿是指通过安装无功补偿装置来消除或降低系统中产生的无功功率。
无功补偿装置通常采用电容器或电容器组。
电容器能够提供无功电流，与负载电流相抵消，从而实现无功功率的平衡。
无功补偿装置可以有效提高电网的功率因数，降低线损，减少电网的无效功率消耗，提高系统的能效。
低压谐波抑制无功补偿系统的设计和安装需要考虑多个因素。
首先，需要对供电系统的电流和电压波形进行谐波分析，确定谐波含量和频率成分，以便正确选择并安装相应的谐波抑制和无功补偿设备。
其次，需要对系统的负载特性进行评估，了解负载设备的运行状态和谐波电流的产生机制，以便采取相应的措施来减小谐波电流的产生。
最后，需要对设备的运行和可靠性进行评估，确保系统在长期运行中具有稳定性和可靠性。
综上所述，低压谐波抑制无功补偿技术是提高低压供电系统质量的一种重要手段。
通过采用谐波滤波器和无功补偿装置，可以有效降低谐波电流的含量，改善电网电压波动，提高供电质量，保证电力设备的正常运行。
在设计和安装过程中需要综合考虑谐波特性、负载特性和设备的可靠性，以确保系统的稳定性和可靠性。
这将为低压供电系统的运行提供有力的支持。
谐波抑制与电容器低压无功补偿技术研究
14科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald目前,无功补偿作为一种提高输电效率、提高输电安全性、提高供电设备利用率和改善供电质量的技术,在供电的各个系统得到广泛应用。
但近几年因各种新型用电设备的大量使用,使低压电网发生较大变化,使得无功补偿设备的安全性和可靠性降低。
1 低压无功补偿的现状据大庆某电气管理处调查资料显示,大庆某地区的无功补偿装置有90%在保质期内出现过质量问题,有50%出现过停运。
该地区的低压无功补偿被业内专家评价为“处于瘫痪状态”。
出现以上的状况主要是因为近几年低压电网受到谐波污染的现象越来越普遍和严重,如表1所示为低压电网变化。
针对这种变化,设备制造厂商及大多数用户没有采取措施,在设计和元器件选型等方面仍采用过去的技术方案,使得低压无功补偿设备的可靠性和安全性降低。
补偿设备的故障主要表现在电容器因过载失效,严重的甚至发生燃烧、爆炸等恶性事故。
我国低压并联电容器近几年在技术和质量上没有显著提升,以至于在招标时,设计部门或甲方单位为了保证供电系统的稳定性和可靠性,指定使用进口品牌电容器。
另外,用电单位不愿意投资对补偿设备进行谐波治理改造,或采用带滤波功能的补偿设备。
因为带滤波功能的补偿设备比普通设备成本和价格高很多,用户宁可不断更换电容器也不愿进行谐波治理。
无源滤波已是最经济的谐波治理方案,想解决谐波问题需进行必要投资,否则电网中的谐波只能越来越多,会对其他电气设备的可靠运行及安全造成较大影响,无功补偿面临的形势越加严峻。
2 谐波的危害与治理2.1谐波的危害非线性负载是谐波产生的根本原因。
当电流流经负载时,与所加电压不呈线性关系就会形成非正弦电流,产生谐波。
谐波对电力系统造成的不良影响归纳起来有以下几方面:①使电网电压和电流波形发生畸变,致使电能品质变坏;②使电器设备铁损增加,造成电器设备过热,降低正常出力;③使电介质加速老化,绝缘寿命缩短;④影响控制、保护和检测装置的工作精度和可靠性;⑤使具有容性的电气设备和电气材料发生过热而损坏;⑥对弱电系统造成严重干扰,甚至可能在某一高次谐波的作用下,引起网路谐振,造成设备损坏。
无功补偿技术对电力系统谐波的抑制
无功补偿技术对电力系统谐波的抑制电力系统中，谐波问题一直是一个不容忽视的挑战。
由于现代电力系统中大量使用非线性负载设备，如电脑、变频器等，这些设备产生的谐波信号会对电力系统的正常运行产生不利影响。
为了解决这一问题，无功补偿技术应运而生，它能够有效地抑制电力系统中的谐波。
无功补偿技术是一种通过添加无功功率来改善电力系统功率因数的方法。
它的原理是在电力系统中引入一种特殊的电力装置，即无功补偿器，它能够主动地产生无功功率，与系统中的谐波信号进行相消，从而达到抑制谐波的目的。
无功补偿技术的主要作用是提高电力系统的功率因数。
功率因数是衡量电力系统效率的一个重要指标，它反映了电力系统中有用功率与总功率之间的比例关系。
当电力系统中存在谐波时，谐波会使系统的功率因数下降，从而导致能源的浪费和电力系统的不稳定。
通过利用无功补偿技术，可以将谐波信号与无功功率相消，从而提高系统的功率因数。
除了提高功率因数外，无功补偿技术还可以有效地抑制电力系统中的谐波。
谐波是一种频率与基波频率成整数倍关系的电信号，它会导致电力系统中电流和电压的畸变，影响系统的正常运行。
通过引入无功补偿器，可以有效地消除谐波信号，减少系统的谐波畸变，提高电力系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中，无功补偿技术有多种形式，其中最常见的是容性无功补偿和电容无功补偿。
容性无功补偿主要利用电容器来产生无功功率，与谐波信号相消，抑制谐波的产生；而电容无功补偿则是通过电感器来产生无功功率，在电力系统中起到抑制谐波的作用。
这两种技术可以单独应用，也可以同时应用，根据电力系统的具体需求进行选择。
值得一提的是，无功补偿技术对电力系统的抑制效果是与补偿器设计和配置密切相关的。
合理选择无功补偿器的容量和类型，以及其布置方式，是确保无功补偿技术发挥最佳效果的关键。
此外，无功补偿技术还需与其他谐波抑制方法相结合，如谐波滤波器等，以进一步提高抑制效果。
综上所述，无功补偿技术在电力系统中对谐波的抑制起着重要作用。
浅谈无功补偿与谐波抑制
【 摘要】 ：本文介绍了无功补偿 及功率 因素的定 义，影 响功率 因素的主要因素，无 功功率 的危害 ，无功补偿的意义 ，无功补偿 方法及其 比较 谐 波对并联 电容器 的影 响及抑 制措施。 【 关键词】 ：低 压 无 功 补 偿 无 功 补 偿 方 法 并 联 电容 器 谐 波 抑 制 中图分类号 ： Ｔ Ｍ７ ２ ６ ． ２ 文 献 标 识 码 ：Ｔ Ｍ 文章 编号 １ ０ ０ ９ — ９１ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ２ ７ ４ — ０ １
一
２ ２并 联 电容 器 补偿
降损节能有着重要意义。
一
、
无功功率的危害及低压无功补偿 的意义
１ １ 、 无 功 功 率 的危 害 ① 占 用供 电设 备 的容 量
②增加 变压器和输 电电路损耗 ③ 降低设 备的供 电电压 ④ 产生无功罚款 ，增加 用电成本 １ ． ２低压 无功补偿 的意义 １ ＿ ２ ＿ １提高功率 因素和 改善设备的利用率 因为功率 因素可 以表示为下述 形式
厂 、
ｎｔ
；
并联 电容器是指并 联在 电网上向 电力系统提供无功 功率 的电容 器。根据 电极形式不 同，并联 电容器可 以根据需要由若干个 电容器 串 并联组成 ，容量 可大可小 ，既可以集中使用 ，又可 以分散使用 ，且可 分相补偿 ，可随时投切部 分或全部 电容器 ， 具 有运行 灵活 ， 有功损耗 小 ，维 护方便 、投资少等优 点。 目前 ，国内外电力系统 中大约 ９ ０ ％ 左右的无 功补偿容量是采用并联电容器实现 的。但是并联 电容器 供给 的 无 功功 率 与所 在 节 点 电压 的 平 方成 正 比 （ ＱＣ ＝ Ｖ ２ ／ Ｘ Ｃ） ， 当节 点 电压 下降 ，需要增加无功功率时 ，其供给系统的无功功率反而减 小，所 以 当 系统 电 压 变动 时 ，并 联 电 容器 的补 偿 效 果 并 不 理 想 。其 按 电容 器 安 装的位置不同，可以分为集 中补偿、分组补偿、就 地补偿 三种 方式。 ２ ． ３静止补偿器补偿 静止补偿器在供 电系统 中的特殊 用处是抑制 电弧炉、轧钢机 等冲 击性负荷引起的闪变 ，并采用柑适应的控制方式 ，多年来的广泛使用 取得 了丰富的现场运行经验 ，证实 了它的的可靠性 ，因而逐步推 广于 高压送 电系统 的各领域 ：安装在长距 离重负荷超高压线路 的中间站 ， 提高 中间站 的电压支持 ，以增 高正 常时的线路传输能力和提高系统的 暂态稳定性 ：安装在系统联络线路上 ，在送 电功率 发生发生波动 时， 提供 正的阻尼效应 ，以解决送 电系统原来 的动态失稳问题 ，晶 闸管控 制的静止补偿器用一平衡随时间变化的非对称负荷 ，可 以改善异 常情 况与恢复情况 ＨＶ ＤＣ换流站的运行性能， 用以提高事件后 的无功 紧急 备用能力 ，保障故 障后 的短瞬时 的关键母线 电压水平。 从本质 上来说 ， 静止补偿器主要是一种反应 迅速无 功功率调 节手 段 ，它和 同步调相机 比较 ，虽然造价相 当，但是静止补偿器 的调 节远 为快速 ，这是一个突 出的优点 ，而为 了发挥 它在需要时的无功功率快 速调节能力 ，在正常情况下则应使其正常运行在零功率水平。因而只 有在 电网无功功率除英语 基本平衡 的前提下 ，静止补偿 器才能发挥它 独特 的作用 ，至于正 常负荷 变动 引起 的电压变化 ，过程 比较缓慢 ，用 般 的便宜 的多 的电容器 电抗器投切 等，完全可以满足要求，没有必 要选 择这种高性能 的设备。
无功补偿及谐波抑制装置的设计
无功补偿及谐波抑制装置的设计引言：无功补偿及谐波抑制装置在现代电力系统中起着至关重要的作用。
它们被广泛应用于电力系统中，用于消除无功功率和抑制谐波，以维持电力系统的稳定运行。
本文将重点介绍无功补偿及谐波抑制装置的设计原理和应用。
一、无功补偿装置的设计无功补偿装置是一种用于补偿电力系统中的无功功率的设备。
无功功率是电力系统中产生的无效功率，它不执行任何实际的功率工作，但却对电力系统的运行产生很大的影响。
无功功率的存在会降低电力系统的功率因数，导致电压波动和电流失真。
因此，设计一个有效的无功补偿装置非常重要。
无功补偿装置通常由电容器和电抗器两部分组成。
电容器用于补偿电力系统中的感性无功功率，而电抗器用于补偿电力系统中的容性无功功率。
通过合理配置电容器和电抗器的容量和数量，可以达到无功功率的补偿效果。
此外，还可以使用智能控制技术，根据电力系统的负载变化和运行状态，实时调整无功补偿装置的容量，以实现更好的补偿效果。
二、谐波抑制装置的设计谐波抑制装置是一种用于抑制电力系统中谐波的设备。
谐波是电力系统中非线性负载引起的频率为基波频率整数倍的畸变电压和电流。
谐波的存在会导致电力系统中的电压失真和电流失真，进而影响电力设备的正常运行。
谐波抑制装置的设计需要根据实际情况选择合适的抑制方法。
常用的谐波抑制方法包括滤波器、变压器和谐波抑制器等。
滤波器可以通过选择合适的滤波器参数来滤除谐波成分，从而达到谐波抑制的效果。
变压器可以通过合理设计磁路和绕组参数来抑制谐波。
谐波抑制器可以通过引入逆谐波电流来消除谐波电流，从而实现谐波抑制的目的。
三、无功补偿及谐波抑制装置的应用无功补偿及谐波抑制装置在电力系统中有广泛的应用。
它们可以提高电力系统的功率因数，改善电压质量，减少电力系统的损耗。
此外，它们还可以保护电力设备免受谐波的影响，延长设备的使用寿命。
无功补偿及谐波抑制装置广泛应用于电力厂、工矿企业和大型商业建筑等电力系统中。
它们可以在供电侧或负载侧安装，根据实际需要进行调整。
电源谐波抑制与无功补偿
电源谐波抑制与无功补偿电源谐波抑制与无功补偿随着电力需求的不断增长，电力系统的稳定性和电能质量成为了重要的关注点。
其中，电源谐波抑制与无功补偿技术是解决电能质量问题的重要手段之一。
本文将就电源谐波抑制与无功补偿的概念、原理及应用进行探讨。
首先，我们来了解一下电源谐波抑制的概念。
电源谐波指的是电力系统中频率为整数倍于基波频率（通常为50Hz或60Hz）的电压或电流成分。
电源谐波主要由非线性负载设备引起，如电力电子设备、变频器、电弧炉等。
这些设备会引入高次谐波，导致电力系统中电压、电流的畸变，从而影响到其他设备的正常运行。
为了抑制电源谐波，可以采用各种技术手段。
其中，常用的方法包括使用谐波滤波器、采用谐波抑制变压器、增加阻尼电阻等。
谐波滤波器能够通过对电流进行滤波，去除谐波成分，从而达到抑制谐波的目的。
谐波抑制变压器则是通过在变压器中增加谐波抑制线圈，来吸收谐波电流，减小谐波的影响。
而增加阻尼电阻则可以通过增加电阻来限制谐波电流的流动。
除了电源谐波抑制，无功补偿也是解决电能质量问题的重要手段之一。
无功功率是电力系统中的一种特殊功率，它与有功功率不同，无功功率不做功，只是在电力系统中流动而已。
无功功率产生的原因主要有电感性负载和电容性负载。
电感性负载会消耗无功功率，而电容性负载则会产生无功功率。
为了补偿无功功率，可以采用无功补偿装置。
常用的无功补偿装置包括静态无功补偿装置（SVC）、静态同步补偿装置（STATCOM）和动态同步补偿装置（DSTATCOM）等。
这些装置可以通过调节电压和电流的相位，来实现无功功率的补偿。
通过合理的无功补偿，可以提高电力系统的功率因数，降低传输损耗，提高电能利用效率。
电源谐波抑制与无功补偿技术在现代电力系统中发挥着重要的作用。
它们能够提高电力系统的稳定性和电能质量，降低设备的故障率，提高电能利用效率。
在未来，随着电力需求的不断增长和电力系统的不断发展，电源谐波抑制与无功补偿技术还将继续得到广泛应用和研究。
无功补偿对电力系统谐波的抑制与控制
无功补偿对电力系统谐波的抑制与控制电力系统中的谐波问题一直以来都是一个重要的研究课题。
谐波的存在会导致电力系统中的电压和电流波形失真，影响电力设备的正常运行，甚至导致系统的故障。
因此，如何有效地抑制和控制电力系统中的谐波成为了电力工程领域中一个关键的问题。
在解决电力系统谐波问题的方法中，无功补偿技术被广泛应用。
无功补偿指的是在电力系统中通过补偿电容或电感器件，使得系统中的无功功率消耗或产生达到平衡，从而减少谐波的产生和影响。
接下来，将从两个方面来讨论无功补偿对电力系统谐波的抑制与控制。
首先，无功补偿可以通过提高系统的功率因数来抑制谐波的产生。
功率因数是指电力系统中有用功率与总功率之比，是衡量电力系统能效的指标。
在传统的电力系统中，许多负载设备的功率因数往往较低，导致系统中的谐波问题严重。
通过合理配置无功补偿设备，可以改善系统的功率因数，减少无效功率的消耗。
这样一来，谐波的产生也相应减少，并降低对系统的影响。
其次，无功补偿还可以通过滤除谐波成分来控制系统中的谐波。
无功补偿设备通常包括各种滤波器，可以选择性地将谐波成分滤除，从而减少谐波对电力系统的影响。
常用的滤波器包括谐波电容器、谐波电感器和谐波抑制变压器。
通过合理选择和配置这些滤波器，可以有效地降低系统中的谐波水平，并确保系统的稳定运行。
除了无功补偿技术，还有其他方法可以用于电力系统谐波的抑制与控制。
比如，可以通过优化设备的设计和选择，减少设备自身的谐波产生。
此外，也可以采用有源滤波器等先进的谐波抑制技术来实现谐波的补偿与控制。
然而，无论使用何种方法，都需要充分考虑电力系统的实际情况和需求，综合选择合适的解决方案。
总结起来，无功补偿对电力系统谐波的抑制与控制起着重要的作用。
通过提高系统的功率因数和滤除谐波成分，可以有效地降低电力系统中的谐波水平，保证系统的正常运行。
当然，针对不同的电力系统和谐波问题，选择合适的方案和技术也是至关重要的。
只有在不断的研究和实践中，我们才能更好地解决电力系统中的谐波问题，确保电力系统的安全稳定运行。
浅析低压配电线路无功补偿装置谐波治理技术
浅析低压配电线路无功补偿装置谐波治理技术摘要：通过低压变配电的自动无功补偿装置的应用,能够将电网的供电功率有效地提高，还能降低在电压传输的过程中对变压器的耗损。
同时，在进行无功补偿装置的控制使用上，还有效提高了供电的效率，使供电环境有了改善，这说明在电力系统的运行过程中，对低压变配电的自动无功补偿装置的管理和应用综合自动化的管理措施非常重要，从根本上改善了电路装置的应用效率。
关键词：低压配电线路；无功补偿；谐波治理技术当下人们的用电需求与日俱增，对电力供电系统提出了更高的供电要求。
但是配电系统在运营的过程中仍然存在着一些问题，谐波的存在就是问题之一。
谐波会对电力系统的设备造成一定影响，这些设备会在谐波的作用下性能退化、寿命减少。
所以如何有效解决电力系统的谐波问题是值得深入研究的课题。
1低压变配电自动化的特点1）功能综合化。
低压变配电的自动化是将多种科学技术手段融合在其中以保证二次系统功能可以使用。
一般都使用微机系统多继电器设备进行保护，微机的监控装置具有无功补偿、信号系统以及调压等功能，还能实现故障录波、小信号报警等功能。
2）实现运行智能化管理。
变配电自动化的系统不仅能完成自动报警以及实现对故障进行判断的功能，还可以利用在线功能进行自我诊断，对本身的功能实时监控等特点。
3）电脑化结构的实现。
在变电所内自动化系统都是通过电脑CPU结构进行将变电所内部的插件和功能都进行微机化的处理方式，使其分工合作，利用网络让各个系统之间形成有机整体的形式。
2无功补偿装置的类型和特点无功补偿装置可以划分为两种，一种是静态补偿装置，这种补偿装置抗阻确定，因此这种装置不能符合无功需求随时发生变化这一特点，所以起到的无功补偿的作用有一定缺陷。
只有在稳定不波动负荷的支持作用下，才能使用这种装置。
由于这种局限性，静态的无功补偿装置在实际的应用中不是十分广泛。
无功补偿装置的另一种是动态的无功补偿装置。
科学技术在不断发展，电力系统也得到了很大程度的完善，动态的无功补偿装置得到了广泛的运用，尤其是在低压配电网领域，动态无功补偿装置比静态无功补偿装置有明显的优势。
谐波抑制和无功补偿
谐波抑制和无功补偿随着电力设备的广泛应用和电力负荷的不断增加，电力系统广泛存在一些问题和挑战。
谐波和无功是电力系统中最常见的问题之一，它们可能导致系统的能效降低、设备故障、甚至增加运营成本。
因此，谐波抑制和无功补偿变得非常重要。
一、谐波抑制大量非线性负载，如整流装置、变频器、电器开关、电弧炉等，会引起电力系统中的谐波。
谐波会导致设备间相互干扰、电网压力失稳、设备寿命缩短以及其他一些问题。
因此，必须采取措施来减小或消除这种负面影响。
一种解决谐波问题的常见方法是使用谐波滤波器。
谐波滤波器的常见类型有串联谐波滤波器和并联谐波滤波器。
串联谐波滤波器是将滤波器直接连接到非线性负载上，而并联谐波滤波器则是将滤波器直接连接到电源系统的公共点或母线上。
值得注意的是，谐波滤波器不是万能的解决方案。
如果选择不当或性能不良的谐波滤波器，则可能导致负面影响、降低系统的稳定性和增加故障率。
因此，在选择谐波滤波器时，应该非常谨慎。
二、无功补偿在电力系统中，许多负载的功率因数是附加电容性的。
这意味着负载消耗的电能不仅包括有用的能量，也包括无用的能量，减少了电力系统的能效。
此外，功率因数低的负载会造成额外的负担，影响了电力系统的稳定性和可靠性。
因此，无功补偿被广泛应用于电力系统中。
无功补偿系统可以消除电力系统中产生的附加电容性负荷和电感性负荷，并提高电力系统的能效。
常见的无功补偿设备包括电容器、静止无功发生器以及静止无功调节器。
其中，电容器一般用于补偿电容性负荷，而静止无功发生器和静止无功调节器则用于补偿电感性负荷。
需要注意的是，无功补偿也面临与谐波抑制相同的问题。
谐波会影响无功补偿设备的性能和稳定性。
因此，在设计无功补偿系统时，必须考虑谐波过滤带来的影响。
总结电力系统中的谐波和无功问题不能被忽视。
谐波滤波器和无功补偿设备是常见的解决方案，它们可以降低电力系统的功耗和故障率，并提高能效。
在设计谐波滤波器和无功补偿设备时，应该注意选择质量可靠的设备，并避免谐波产生的影响。
无功补偿对电力系统谐波的抑制与消除
无功补偿对电力系统谐波的抑制与消除无功补偿是电力系统中重要的调节手段，它可以通过改变功率因数，实现对电力系统的性能改善和谐波的抑制与消除。
本文将探讨无功补偿在电力系统中对谐波的抑制与消除的作用。
1. 无功补偿技术概述无功补偿是通过在电力系统中引入特定的电气设备，控制并补偿系统中的无功功率，以提高功率因数。
常见的无功补偿装置包括静态无功补偿装置（SVC）、无功补偿容器、静态同步补偿器（STATCOM）等。
这些装置能够实现对电力系统中谐波的抑制与消除，并提高系统的稳定性和可靠性。
2. 无功补偿对谐波的抑制无功补偿装置通过调节电压和电流的相位差或幅值，实现对电力系统谐波的抑制。
举例来说，无功补偿容器可以通过改变无功功率的补偿方式，减小电流对谐波的响应，从而达到谐波的抑制效果。
同时，无功补偿装置还可以在电力系统中引入一定的阻抗，限制谐波电流的流动，减少谐波的传播。
3. 无功补偿对谐波的消除在电力系统中，谐波的消除更加注重对谐波电流的削减。
无功补偿装置可以通过控制电流的相位差和幅值，实现对谐波电流的消除。
例如，STATCOM可以通过快速响应电流需求的变化，将电流调整到与电压同频的相位差，从而消除谐波电流的影响。
此外，无功补偿装置还可以引入谐波滤波器，对特定频率的谐波进行滤波，以实现谐波的消除。
4. 无功补偿技术的应用案例无功补偿技术已经在电力系统中得到广泛应用。
例如，某电厂的无功补偿装置通过控制电流的相位差和幅值，成功地抑制了电力系统中谐波的产生，在提高系统性能的同时保证了供电质量。
另外，某城市的配电网通过引入无功补偿容器，实现了对谐波的消除，有效降低了系统的谐波污染。
5. 无功补偿技术的发展趋势随着电力系统的发展，对无功补偿技术的要求也越来越高。
未来的无功补偿技术将更加注重对谐波的精确抑制和消除。
新型的无功补偿装置将采用先进的控制算法和高效的电力电子器件，以实现对电力系统谐波的更加精确的控制。
综上所述，无功补偿对电力系统谐波的抑制与消除起到了重要作用。
低压电网无功功率补偿与谐波抑制
偿 柜谐 波测试情 况
２ 电能 质量 国家标 准 ．１
在理想状况下 ，电压波形应是正弦波 ，但由于 电力系统中存在有大量非线性阻抗特性 的供用电设
备 ，这些 设备 向公 用 电网注 入谐 波 电流或 在公用 电
网中产生谐波电压 ，称为谐波源。谐波源使得实际 的电压波形偏离正弦波 ，这种现象称为电压正弦波 形畸变。电压波形畸变的程度用电压正弦波畸变率 来衡量 ，电压谐波畸变率以各次谐波电压的均方根 值与基波电压有效值之比的百分数来表示 。公用电
ｓｒ ｅ ｏ ｉｉｇｗｉ ｅ ｐ ｅ ｏ ｄ ｓ ｃｉ ｄ ｃ ｍｂｎｎ ｔ ｔ 岫ｃ ｏ 。Ｇ ｏ ｕ ｂ ｈｈ ０ ｓｇｖ ．ｔ ｅ ｃ ｏｃｅ ｏ ｃ Ｖｅｍ ｔ ｎ ｕ ｉ ｎｉ ｉ ￣ ｏ ｔ ． ｈ ｉｓ ｆｅ ｈ ｍ ｒ ｉ ｎｔ ｏ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｒａ ｔ ｅ ｐ ｗ ｒ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ａ ｍｏ ｉ ｓ ｐ ｒｓ ｉｎ ｏ ｔ ｌ ｒ ａ ａ ｉ ｒ ｅ ｃｏ ；ｐ ｏｅ ｔ ｅ ｅｅ ｎ ｙ ｗＯ ｄ ： ｅ ｃｉ ｏ ｅ ｍｐ ｎ ａｉ ；ｈ ｒ ｎｃ ｕ ｐ ｅ ｓ ；ｃ ｎｒ ｌ ；ｃ ｐ ｃｔ ；ｒａ ｔｒ ｒ ｔ ｉ ｌ ｖ ｃ ｏ ｏ ｏｅ ｏ ｃｖ ｍｅ ｔ
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２０ Ｎ２ ０６ ａ 总第 １７ ６ 期
低压 电网无功功 率补偿 与谐波抑制
王春梅
（ 新疆众和股份有 限公 司．新疆 乌鲁木齐 ８０ １） ３０３
摘要 ：结合实践对低压 电网的无 功补偿 和谐 波治理技术进行 了论述 ， 并对补偿装 置的选择 提出 了建议。
在铝箔轧机 电容器补偿柜未投入的情况下，测
试 电压 、电流 波形 ，其 电压 波形 、电流波 形 分别 如 图２ 、图 ３ ，测 试数 据 如表 ２ 。
无功补偿对电力系统电流谐波的抑制
无功补偿对电力系统电流谐波的抑制电力系统的正常运行离不开稳定的电流和电压。
然而，在电力系统中，电流谐波是一个普遍存在的问题，它会带来一系列的负面影响，如电压畸变、谐波电流过载等。
为了解决这个问题，无功补偿技术应运而生。
本文将探讨无功补偿对电力系统电流谐波的抑制作用，并分析其原理和实际应用。
一、无功补偿的原理无功补偿是通过在电力系统中引入无功功率来平衡系统的功率因数。
它的主要原理是通过并联连接电容器或者电感器来实现，可以使系统的功率因数接近于1，并降低电流的谐波含量。
具体而言，无功补偿通过合理地调节电容器或者电感器的容量或者电感值，使其与电流谐波相消，从而达到抑制电流谐波的目的。
二、无功补偿对电流谐波的抑制效果1. 降低电压谐波由于电流谐波经过电力系统的阻抗，会产生相应的电压谐波。
通过合理地配置无功补偿设备，可以降低电压的谐波水平，从而减小电力负荷以及电力设备所承受的电压畸变，提高供电质量。
2. 减小电流谐波无功补偿设备并联连接在电力系统中，通过与电流谐波相消，可以减小电流的谐波含量。
这将减少电力设备的电流负荷，降低谐波损耗，并延长设备的使用寿命。
3. 提高电力系统的稳定性电力系统中谐波引起的问题不仅仅体现在电压和电流的畸变上，还会对系统的稳定性产生影响。
通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性，减少电力设备的故障率，降低停电风险。
三、无功补偿在实际应用中的案例分析无功补偿技术已经在实际电力系统中得到了广泛应用。
以下是其中的一些案例分析：1. 矿井电力系统中的应用矿井电力系统中存在频繁的起停负荷现象，这会导致电流谐波较大。
通过引入无功补偿设备，可以有效地抑制电流谐波，提高电力设备的运行效率，并减少谐波损耗。
2. 工业电力系统中的应用在工业电力系统中，大量的非线性电力负荷会导致较高的电流谐波。
无功补偿设备可以根据系统的实际情况，合理地调节容量或者电感值，降低电流的谐波含量，提高电力设备的工作效率。
无功补偿及谐波抑制装置的设计
无功补偿及谐波抑制装置的设计无功补偿及谐波抑制装置的设计无功补偿及谐波抑制装置是一种能够有效改善电力系统质量的装置。
它可以对电力系统中的无功功率进行补偿，降低电力系统中的谐波含量，提高电力系统的功率因数和电能利用率。
本文将介绍无功补偿及谐波抑制装置的设计原理和实现方法。
一、无功补偿及谐波抑制装置的设计原理无功补偿及谐波抑制装置的设计原理是基于电力系统中存在的无功功率和谐波问题。
在电力系统中，由于电感和电容的存在，会产生一定的无功功率。
这些无功功率会导致电力系统的功率因数下降，影响电力系统的稳定性和电能利用率。
同时，电力系统中的谐波也会影响电力系统的稳定性和电能利用率。
因此，无功补偿及谐波抑制装置的设计原理就是通过对电力系统中的无功功率和谐波进行补偿和抑制，提高电力系统的功率因数和电能利用率，保证电力系统的稳定性。
二、无功补偿及谐波抑制装置的实现方法无功补偿及谐波抑制装置的实现方法主要包括三个方面：无功补偿、谐波抑制和控制系统。
1. 无功补偿无功补偿是指通过在电力系统中加入无功补偿装置，对电力系统中的无功功率进行补偿，提高电力系统的功率因数。
无功补偿装置主要包括静态无功补偿装置和动态无功补偿装置。
静态无功补偿装置主要包括电容器和电感器，通过对电力系统中的电容和电感进行补偿，提高电力系统的功率因数。
动态无功补偿装置主要包括STATCOM和SVC，通过对电力系统中的电压进行调节，实现对电力系统中的无功功率进行补偿。
2. 谐波抑制谐波抑制是指通过在电力系统中加入谐波抑制装置，对电力系统中的谐波进行抑制，降低电力系统中的谐波含量。
谐波抑制装置主要包括谐波滤波器和谐波抑制变压器。
谐波滤波器通过对电力系统中的谐波进行滤波，降低电力系统中的谐波含量。
谐波抑制变压器通过对电力系统中的谐波进行抑制，降低电力系统中的谐波含量。
3. 控制系统控制系统是指通过对无功补偿及谐波抑制装置进行控制，实现对电力系统中的无功功率和谐波进行补偿和抑制。
电力系统谐波抑制与无功补偿研究
电力系统谐波抑制与无功补偿研究近年来，随着电力系统负载水平的增加和电力设备的普及，谐波扰动和无功功率问题在电力系统中变得越来越突出。
这些问题对电力系统的稳定运行和电能质量产生了严重的影响。
因此，电力系统谐波抑制与无功补偿的研究变得尤为重要。
首先，我们来了解一下谐波扰动的概念。
谐波扰动是指电力系统中的电流或电压中存在非正弦分量，这些非正弦分量的频率是原电源频率的整数倍。
这些谐波分量会导致电流和电压波形畸变，从而影响电力设备的正常运行和电能质量。
目前，为了解决谐波问题，研究者们提出了多种方法。
其中一种常用的方法是采用谐波抑制滤波器。
谐波抑制滤波器通过选择适当的谐波滤波器参数，在谐波频率范围内对谐波进行滤波，从而减少谐波的影响。
此外，也可以采用谐波抑制变压器来降低谐波扰动。
这种变压器可以通过变换阻抗抑制谐波，并将谐波电压隔离在负载之外。
此外，无功功率问题也是电力系统中需要解决的重要问题之一。
无功功率是指交流电力系统中的一种功率形式，它与谐波问题一样对电力系统的稳定性和电能质量有很大影响。
无功功率由电抗器（包括电感和电容）提供或吸收，用于维持电力系统的电压稳定性。
解决无功功率问题的一种常见方法是使用无功补偿装置，如电容器和静止无功补偿器（SVC）。
电容器可以通过提供无功电流来补偿负载的无功功率。
SVC是一种能够根据需要提供或吸收无功功率的设备。
它通过控制电抗元件的电容值来改变无功功率的绝对值和相位，从而实现无功补偿。
为了更好地解决电力系统中的谐波问题和无功功率问题，研究者们正在不断探索和研究新的技术和方法。
例如，现代电力电子技术的发展使得能够利用多级换流器和PWM（脉宽调制）技术实现高效的谐波抑制和无功补偿。
同时，利用智能电网技术和高级监控系统也可以提高谐波抑制和无功补偿的效果。
除了技术手段之外，合理的规划和运行电力系统也是解决问题的关键。
对于谐波问题，合理的系统设计和合适的滤波器参数选择是非常重要的。
无功补偿对电力系统谐波的抑制
无功补偿对电力系统谐波的抑制电力系统中的谐波问题是一个重要的技术挑战，它会导致电能质量下降、设备寿命缩短以及系统运行不稳定等问题。
在解决谐波问题的过程中，无功补偿技术发挥了重要的作用。
本文将探讨无功补偿对电力系统谐波的抑制效果。
1. 谐波问题的成因谐波是指电力系统中频率为整数倍的基波频率的次谐波成分。
谐波产生的主要原因包括非线性负载、电压波形畸变、电容和电感元件的存在以及不均匀的系统配置等。
这些因素会导致系统中的谐波电流和谐波电压增大，进而影响电力系统的稳定运行。
2. 无功补偿技术的原理无功补偿技术通过引入适当的无功电流来抑制电力系统中的谐波。
常见的无功补偿装置包括静态无功补偿器（SVC）、静止无功补偿器（STATCOM）、动态无功补偿器（DSTATCOM）等。
这些装置能够根据系统需要主动调整无功功率输出，以平衡系统中的功率因数，降低谐波电流水平。
3. 无功补偿对谐波的影响无功补偿装置能够显著降低电力系统中的谐波电流。
在无功补偿器的作用下，电力系统中的电压可以更加稳定，功率因数得以改善，谐波电流得到抑制。
此外，无功补偿器还能减少电力系统中谐波电流对电气设备的损害，提高设备的寿命。
4. 无功补偿技术的应用案例无功补偿技术在电力系统中得到了广泛的应用。
以电压源逆变器作为无功补偿器的动态无功补偿器(DSTATCOM)为例，它通过控制逆变器输出电流中的无功成分来实现无功补偿。
该技术已经在电力系统中的配电网、工厂和大型商业建筑中得到了成功应用，显著改善了电能质量。
5. 无功补偿技术的发展趋势随着电力系统的不断发展，无功补偿技术也在不断进步。
当前，研究者们正在探索新的无功补偿器件和控制策略，以提高无功补偿技术对谐波的抑制效果。
例如，混合滤波器和自适应无功补偿装置等新技术的应用，为电力系统中的谐波问题提供了更加有效的解决方案。
综上所述，无功补偿技术在电力系统中起到了重要的抑制谐波的作用。
通过引入适当的无功电流，无功补偿装置能够降低电力系统中的谐波水平，提高系统的稳定性和设备的寿命。
无功补偿与谐波抑制_张晓琴
无功补偿与谐波抑制张晓琴(重庆工业职业技术学院 400050包中婷成都电子机械高等专科学校 610031)摘 要:本文分析无功补偿的重要性,结合工程实践阐述用并联电容器进行无功补偿的原理。
讨论并联电容器与谐波的相互影响及抑制谐波放大的方法。
简介目前既能谐波补偿又无功补偿的装置。
关键词:低压无功补偿 功率因数 并联电容器 谐波放大 谐波抑制。
Abstract:The essay analyzed the im portance of w orkless compensation,and accompa -nied w ith engineering practice,ex plained the theory of w orkless com pensation by using par -allel capacitor and discussed the inter influence between parallel capacitor and harmonic as w ell as the method to control harmonic from magnified.Briefly introduced the device w hich compensate harmonically and w orklessly.Key words:low pressure workless compensation,power factor,parallel capacitor,har -monic magnified,harmonic control.中图分类号:TN7141 无功补偿的意义近年来,我国电力装机容量每年以10GW 的速度递增,大大缓解供电紧张的局面。
随着供电量的增加,系统线损也将增大。
据统计,电力系统的无功损耗最多可达到总发电量的20%~30%,也就是说大约1/4的发电容量都将用来抵消输配电过程中的功率损耗。
无功补偿与谐波抑制
谐波放大是指流入系统的谐波电流比谐波源本身更大的情况，系统的阻抗为感性，当在某次谐波下，电容器支路的阻抗呈现容性时，谐波电流流出电容器支路--而不是流入，这样，流入系统的谐波电流就比谐波源本身更大了，就造成了谐波放大。
最极端的情况就是发生并联谐振！所以，电容器支路一般串联一定电抗率的电感，避免这种情况发生。
为了补偿负载的无功功率，提高功率因数，常在负载处装有并联电容器。
在工频频率的情况下，这些电容器的容抗比系统的感抗大得多，不会产生谐振。
但对谐波频率而言，系统的感抗大大增加，而容抗大大减少，就可以产生并联谐振或串联谐振，使谐波电流放大。
一、先看看谐振所需条件：电源、感性负载、容性负载产生方式：感性负载与容性负载并联，有电流流入原理：因感性负载与容性负载阻抗互相呈180度角，所以并联后总电流=感性负载电流-容性负载电流。
举例：总电流100A=感性负载电流500A-容性负载电流400A这里总电流为从设备出来的谐波电流，感性负载就是变压器，容性负载就是纯电容，因此谐波被放大了。
要避免这种情况，只需改变电容器组为感性负载就好。
呈感性时，总电流=感性负载电流+感性负载电流所以串上电抗，使整体在50HZ时呈容性，用作无功补偿，在谐波电流频率下（150HZ、250HZ、350HZ等）呈感性二、如何计算电容电抗器组的谐振点这里有个公式：Fo=50*√（XC/XL）举例：电抗率为6.3，则Fo=50*√（100/6.3）=199.2HZ也就是说，在通过199.2HZ电流时，电容电抗器组总阻抗为0，整体对小于199.2HZ的电流呈容性，对大于199.2HZ的电流呈感性。
所以电抗率为6.3的电容电抗器组不会放大200HZ的4次谐波电流（在200HZ时呈感性），同时其在200HZ时阻抗依然非常小，可以吸收大量4次谐波电流。
三、无源滤波器其实就是电容电抗器组，针对不同的谐波阶次设计相应的电抗率。
无源滤波器的谐振点越靠近谐波电流频率，吸收效果越好。
变频器的谐波治理与低压配电电网的无功补偿
变频器的谐波治理与低压配电电网的无功补偿发布时间：2021-03-25T15:37:42.847Z 来源：《基层建设》2020年第29期作者：郭元敬[导读] 摘要：作为供电系统节能环保的关键环节，谐波控制与无功补偿相结合的节能方案使用具有极强的综合性，同时也要受到多方面因素的限制和影响。
西安华光信息技术有限责任公司 710075摘要：作为供电系统节能环保的关键环节，谐波控制与无功补偿相结合的节能方案使用具有极强的综合性，同时也要受到多方面因素的限制和影响。
文章针对低压配电网的无功补偿原理展开讨论，分析了低压电网谐波对供电系统的具体影响，同时详细论述了如何更好解决高次谐波对无功补偿电容器运行的影响，希望以此促进工低压配电电网无功补偿方案的完善。
关键词：谐波治理；低压配电网无功补偿；变频器1、前言伴随着供电系统的不断发展进步，社会经济发展对供电系统的节能环保也提出了更高的要求，而且变频器的谐波治理与低压配电网的无功补偿对于煤炭洗选加工企业的经济效益，保障供电系统的节能效果都有着非常重要的作用。
但是不可否认，当前的谐波控制与无功补偿相结合的节能方案在使用过程中还存在有一定的问题，需要对节能方案进行进一步的修改与完善。
2、低压配电网无功补偿概述并联电容器安装在供电系统中，用于吸收容性无功功率，补偿感性无功功率。
这是目前国内企业应用最广泛的提高功率因数的手动补偿方法。
在局部环节中，变频器作为一种节能手段，已广泛应用于水泵、风机的负载中。
变频器在地方节能中的应用是显而易见的。
相反，注入大量高次谐波会增加整个电网的功率损耗。
新型环保节能变频器还处于发展阶段，所以从广义上讲，只有消除谐波，变频器才能达到最佳节能效果。
目前普遍采用的节能方法是控制主谐波源，着力提高用电企业电网功率因数。
节能效果明显，且效果稳定、经济性高。
低压电源基本上是一个感性负载。
目前，公司已建成三个年产800mt/a洗煤厂的供配电系统，配套多台变压器、低压配电室等相关设施。
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不仅不会放大谐波，还能抑制和滤除谐波。当电
抗率为 7% 和 5. 5% 时，串联 LC 回路的零阻抗点
分别出现在频率 189 Hz 和 213 Hz 处，对于 5 次
（ 250 Hz） 及 7 次 （ 350 Hz） 等谐波是呈感性阻抗
的，会对这些谐波有抑制和消பைடு நூலகம்作用。由于低压
变频设备以 6 脉波整流为主，谐波分量是以 5、7
| 电能质量 Po we r Q ua lity
低压变频设备应用中的无功补偿 与谐波抑制
随着国家节能降耗政策的落实，低压变频设备的应用 越来越广泛，引起了系统功率因数偏低，无功补偿不能投 入等问题。通过对变频设备应用中功率因数的分析，采用 消谐式无功补偿及有源电力滤波器提高变频设备应用中系 统功率因数并改善系统中的电能质量，实际现场应用验证 了方案的准确性和有效性。
功率因数定义对变频设备的功率因数和
谐波含量进行分析。 假设电网侧电压基本保持不变，输入
电压为槡2 U1 sin ωt，其 中 U1 为 电 压 方 均 根值。
变频器输入电流则为
∞
槡2I1 sin（ ωt + φ1 ） + ∑ 槡2Iksin（ kωt + φk） k =2
式中，I1 为基波电流方均根值； Ik 为第 k 次谐波方均根值； φ1 为基波相位角； φk 为第 k 次谐波相位角。
（ b） APF 投入后电源电压和电流波形 图 4 有源滤波器 APF 投入现场运行前后的电源
电压和电流波形图
图 3 有源滤波器基本原理图
图 4 给出了低压变频设备用电侧 APF 投运前 后的电压电流波形。APF 投入前电源电压的总谐 波畸变率 （ THD） 为 7. 2% ，而 APF 投入现场运 行后，电压的 THD 降为了 3. 7% 。投入 APF 后， 电 源 电 流 的 THD 由 补 偿 前 的 44. 2% 降 到
应用中对系统的无功补偿和功率因数提
升也 造 成 较 大 的 影 响。2010 年 底 的
王东平 /工程师
《电力需求侧管理办法》 明确要求用户
加强无功管理，无功管理也是目前电力
节能的一个重要措施。由于电动机及变
频设备的用电量在工矿企业无功管理具
有一定特殊性，低压变频的无功功率管
理也受到了电气应用设计师与工程师越
王东平 /江苏斯菲尔电气股份有限公司
随着变频调速技术的大力推广与应
用，变频节能已经被越来越多的工矿企
事业单位所接受，变频设备也由于其良
好的控制性能及节能效果受到了用户的
认可。但变频设备由于采用了整流二极
管或晶闸管等非线性电力电子器件，会
给公用 电 网 的 电 能 质 量 带 来 一 定 的 损
害，成为电网谐波污染源之一，同时在
则典型变频设备的功率因数为
P S
= U1 I1 cos φ1
∞
槡∑ U1
I2k
k =1
=
I1 cos Im
φ1
= λ cos φ1
式中，Im 为 电 流 方 均 根 值； λ 为 畸 变
因子。
可以看出，典型变频设备由于输入侧
采用了整流电路，因此功率因数不是简单
的相位角的余弦值 cos φ，而是畸变因子
36
·建筑电气·2011 年第 30 卷第 22 期
低压变频设备应用中的无功补偿与谐波抑制
| Po we r Q ua lity 电能质量
波滤除。
如图 1 所示，LC 回路由电抗 L 和电容 C 组合
而成，电抗 L 呈现感性阻抗为 jXL = jωL，电容 C 呈现容性阻抗为 － jXC = － j ω1C。L 和 C 串联在回
有源电力滤波器
次谐波为主，因此这一类型的无功补偿可以选用
虽然 LC 串联回路能对低压变频设备进行无功
K = 5. 5% 电抗系数的 LC 补偿回路； 电抗率为 7% 的 LC 回路是比较通用的具有抑谐功能的无功补偿。 2. 电容器降容
一般电力电容器的容值是微法表示，但是在
补偿，但是在有些应用环境中，虽然功率因数不 是非常高，但是 cos φ 的值已经接近 1，在这样的 情况下，需要进行无功补偿和对谐波进行有效的 抑制与消除。对于这一类型的情况，可以采用有
400 × 槡3 在额定补偿电流的情况下，电容器的工作点应该 在 430. 1 V，以此可以设计出电容器在耐压为 480 V 的条件下容量为 66. 8 kvar。因此在选型时，需补 偿 50 kvar 无功容量的电抗率为 7% 的可抑制谐振 的无功补偿中的电容器为 66. 8 kvar /480 V。
来越多的关注与重视。 关键词/ Keywords
低压变频设备· 低压变频设备的功率因数及谐波
谐波· 含量
无功补偿·
由于低压变频设备的输入大部分是
采用整流装置，因此应用时会引起较大
的谐 波。 为 了 克 服 变 频 设 备 的 谐 波 影
响，在变频设备的输入端多采用串联电
抗器进行滤波。根据存在谐波条件下的
路中，从原理上说，电容器在电路中呈容性，但
是随着谐波频率的变化，电容器的容抗值也是变
化的。如果在电路中串入对应的合理配置电抗器，
电抗器与电容器会在某一频率下具有某一个确定
的阻抗，在基波条件下呈现出容性阻抗，从而达
到无功补偿的目的； 而在某一谐波条件下呈现出
对应的较低阻抗，于是可以实现在某一频率下的
谐波抑制或者滤除，从而整个 LC 回路可以达到无
λ 与基波相位角余弦值 cos φ1 的乘积。 而典型变频设备的谐波可以由总谐波
电流含量表示
∞
槡∑ THDi =
I2k
k =2
I1
功率因数补偿
为了提升变频设备电路所在配电系统 的功率因数，一般可以采用低压电力电容 器进行无功功率补偿。由于变频设备电路 中存在着谐波分量，而传统的电力电容器 无功功率补偿在谐波条件下会对谐波进行 放大，因此需要在低压电力电容器回路中 串联合理配置的电抗器进行谐波抑制和谐
功补偿和谐波抑制的功能。
图 2 不同电抗率的频率阻抗曲线图
偿的容量是以千乏数进行计算的，但电容器的容
量并不能用无功容量进行配置，而且考虑到在工
作中电容器的耐压值，因此可抑制谐波的无功补
偿在应用过程中会出现电容器降容的问题。
图 1 串联 LC 补偿回路
1. 电抗率的选择
电抗率 K 的定义是： 串联 LC 回路中，在基
海上采油平台对电力设备的稳定性具有严格要求，大 容量变压器是海上采油平台电力系统的核心设备，负责确 保平台可靠供电。ABB 雷神干式变压器采用了 ABB 特有 的 “雷神” 技术，制造过程中不需要采用传统上复杂的
真空环氧树脂浇注设备和浇注模，而是采用玻璃纤维与环 氧树脂结合固化制成，具有极强的耐冲压和抗短路能力， 其机械强度是传统干式变压器的 7 ～ 9 倍，使用寿命可达 35 年，位居业内领先水平。此外，这种变压器还具有方 便、防尘、防潮、阻燃及自熄等特性，非常适合各种苛刻 的作业环境。
迄今为止，ABB 已有上万台雷神干式变压器在全球 各地投入运行。在中国，ABB 本地生产的雷神干式变压 器已先后应用于上海环球金融中心及上海外高桥第三发电 厂等多个国内重要项目。
38
·建筑电气·2011 年第 30 卷第 22 期
结束语
通过对变频设备应用中功率因数的分析，采 用消谐式 LC 无功补偿及有源电力滤波器提高变频 设备应用中系统功率因数并改善系统中的电能质 量，实际现场应用验证了方案的准确性和有效性。
了 14. 2% 。
参考文献
［1］ 肖湘宁． 电能质量分析与控制 ［M］． 北京： 中国 电力出版社，2004．
［2］ 王兆 安，等． 谐 波 抑 制 和 无 功 补 偿 ［M］． 北 京： 机械工业出版社，2006．
（ 收稿日期： 2011-04-23） E A
（ a） APF 投入前电源电压和电流波形
信息动态
ABB 为中国首个大型浅海油田提供设备
全球领先的电力和自动化技术集团 ABB 近日为中国 首个 200 万吨级浅海大油田———胜利油田渤海湾埕岛油田 交付两台大容量雷神干式变压器设备，支持采油平台高效 稳定运转。根据协议，ABB 此次为埕岛油田三号采油平 台提供的 20 MV·A 大容量雷神干式变压器由上海 ABB 变压器有限公司设计制造。
考虑电网电压本身的波动以及由于电抗器和 电容器串联后的电压升高问题，电抗率为 5. 5% 和 7% 的 LC 无功补偿电容器的耐压一般为 480 V。 在这样的情况下，电容器的选择可以根据工作点 的补偿电流进行确定。
以额定工作电压为 400 V，额定补偿容量为 50 kvar 为例，假设选择电抗率为 7% 的 LC 无功补 偿，则额定补偿电流即为50 × 103 A = 72. 2 A； 而
波频率下感抗
与
容
抗
的
比
值，即
XL XC
。
图
2
给出了
电抗率分别为 12. 5% ，7% 及 5. 5% 情况下，电容
器配串联电抗器的阻抗曲线图。从图中可以看出，
当电抗率为 12. 5% 时，串联 LC 回路的零阻抗点
出现在频率 141 Hz 处，当频率为 150 Hz （ 即三次
谐波频率） 时，LC 串联回路是呈感性阻抗状态，
应用中电力电容器的容量大多是以无功容量千乏 源电力滤波器 （ APF） 对低压变频设备进行谐波
进行标称。在可抑制谐波的无功补偿中，无功补 抑制与消除。
www. eage. com. cn
2011 年 11 月下·建筑电气·
37
| 电能质量 Po we r Q ua lity
图 3 给出了 APF 的基本原理图，有源滤波器 是以并联的方式接入电网，通过实时监测负载的 谐波和无功分量，采用 PWM 变换技术，将与谐波 和无功分量大小相等、方向相反的电流注入供配电 系统中，实现抑制谐波、动态补偿无功的功能。