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无源滤波器与并联电容器的应用 下 转 3 以上3种装置应用中的注意点 并联电容器、失谐滤波器、调谐滤波器这三种装置在应用中的注意点如下。 3.1 并联电容器 通常对一台配电变压器而言，并联电容器可以分散多级配置，已经安装好投入运行后，如果情况变化再来考虑避免谐振的问题，就会非常困难，即使只在一处装有补偿并联电容器，也不能串联电抗器就完事，因这将使电容器过流和过电压。因此在确定选用那种装置时，不但要分析网络当前的谐波情况，还要考虑到将来情况的变化。 3.2 失谐滤波器 如上所述，它不能利用已运行的并联电容器串联电抗器来构成，通常它也不能和并联电容器或/和调谐滤波器混装在一起并联运行，因为在它们之间的谐波负载的分配不大可能刚好和它们的定额参数相匹配，结果将造成部分装置的过载。 3.3 调谐滤波器 通常，滤波器调谐的频率只考虑奇数次特征频率，不考虑3的估算次，即只考虑5，7，11，13，17，19等次数，但是当有接于线间或线一中线间的单相负载时，就要考虑3及3的倍数次谐波。在分合操作时，全部滤波器单元应同时进行，假定要求分开单独操作，在合闸时，先合5次，再7、11次等按上升规律进行，分闸时，则将顺序倒过来，即先分断最高次的。 同一调谐频率的滤波器的并联运行可能会带来两个问题: (1) 由于参数的偏差，不可能有完全相同的谐波阻抗，致使有的可能过载; (2) 有可能在彼此间引发并联谐振 在这种场合将运行中的彼此间的中间点(即电抗器和电容器的连接点)用附加的触点连接起来是有利的办法。 4 相对电抗值的大小决定了是哪类滤波器 对5次谐波而言，绝对准确谐振时的相对电抗值是4%，按IEC标准[1]的规定，X%＞5%是失谐滤波器。 4.1 为何对4%一定要有一些偏离 这是考虑部件电容值和电抗值在制造中的容差，受温度和老化的影响，受电流变化的影响，而且电网的基波频率也可能略有变化。 4.2 这么小的偏离值是否太严格 偏离4%愈小，滤波效率愈高，当然是好事，但对电抗器的设计制造提出了严格要求。IEC[1]的要求:电抗值制造容差为±3%对大多数滤波器应用是可以接受的。当负载电流从额定值到最大值时，电抗值的变化不能＜5%。通常低压滤波器电抗器带铁心，正常运行中的任何情况下铁心都不应饱和(变成非线性)和发生铁磁谐振，IEC[1]没有对电容器电容值的容差提出要求，电容值的容差按自愈式低压电容器中的产品标准[8]，对＜100kVar为-5%到+15%。对100kVar为0%到+10%，因此电容值偏差也是不能忽略的，要整体考虑电抗值和电容值的制造容差，因此实际产品的X%取值靠近5%，也是完全可行的，GB[3]取值4.5%＜X%＜6%在设计制造上相对较易，但滤波器效率要差。 5 失谐与调谐还有那些不同？ 工业与建筑电网中有一定量的谐波时，工程设计是选择失谐滤波器还是调谐滤波器？以5次谐波为例，这两者的区别若以相对电抗作为分界线，在这一点是差别不大的，但是在下列各点上都有不小的差别。 5.1功能上的不一样 调谐滤波器的相对电抗为4%＜X%＜5%，愈接近4%滤波效果愈好，因此其功能主要是滤波，附带有无功补偿功能。失谐滤波器的相对电抗X%＞5%，也有滤波功能和无功补偿功能，但X%愈大，这两项功能的效果就愈降低，其主要功能目标是无功补偿。 5.2部件的定额选择不同 调谐滤波器的电流要考虑通过的谐波电流和基波电流(无功)，设计时要确定谐波电流，(确定X%后，就都可算出)。失谐滤波器设计时要先确定补偿无功的功率，确定X%后，即可计算出谐波电流，至于电抗和电容分别承受的电压计算方法对两种滤波器都一样，不过失谐滤波器中的电容器承受的电压比电网额定电压要更高一些。 5.3 对部件的性能参数的要求不同 调谐滤波的X%限制在4%和5%之间，只有1%的的区间，由于要考虑温度和负载的变化等对X%产生的不利影响。因而对部件的设计制造或选择都提出了严格的要求，如上面4.2节介绍的那样，而失谐滤波器的X%限制为＞5%，自由空间较大，X%比5%大得多一点，如6%或7%或更大，也不会出现严重问题。谐调滤波器则不同，一旦实际的X%小于4%，就有与电源电抗或其它滤波器发生谐振的可能，其不良后果要严重得多。 5.4 价格上的可能不同 由于调谐滤波器对部件的性能参数的容差和稳定性要求严格，和失谐滤波器相比，在承载定额相同的条件下，前者的价格会高些，后者由于容抗和感抗要多抵消一些，对价格也有一些升高，但估计对价格不会有大的影响。 6 选调谐还是失谐，或纯并联电容器 6.1 并联电容器 如前面2.1节所述，当不存在谐振条件即电网的电抗值和并联电容器的电容值形成的谐振频率比较高(例≥17次)而负载产生的谐波电流和母线的谐波电压又很低时，则选用纯并联电容器[1]。 6.2 调谐还是失谐？