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                    【電氣技術】低壓無功補償系統電抗率如何選擇。

                    發布時間:2019-10-12 10:55:00 瀏覽次數:

                    為了有效抑制5、7th諧波的放大,目前市面上有5.5%、6%或7%等不同電抗率的無功補償系統,到底那種功能較好? 應該如何選用?


                     電容器串聯電抗器的目的?

                    由于電力電子科技快速發展及半導體技術的成熟,工業應用常使用包括變頻驅動器驅動的電動機、可控整流器與間歇性控制設備可隨負載大小隨時改變設備輸出的功率,以達設備節能降耗的目的。但此類負載在運行過程中電流波形是非線性及不連續的,產生諧波電流并直接注入供電系統。此時若使用純電容器作為系統的無功補償,將產生并聯諧振的風險。

                    為了避免純電容與系統等效阻抗形成并聯諧振,因此,將電容器串接電抗器后,使電容器對于系統諧波電流而言其阻抗皆呈現電感性,可有效避開諧振點,防止發生系統諧振。此外,電容器串聯電抗器后,對于涌流有減輕及抑制作用。


                     調諧電抗器的種類和功能 

                    以系統存在5th諧波為例,若串聯6 %電抗器,其調諧點為4.08;若串聯7 %電抗器,調諧點則落于3.78,其頻率阻抗響應圖,如圖1所示。由圖可知6%電抗器的調諧頻率較接近5th諧波,而7%電抗器的調諧頻率則較遠離5th諧波。而補償回路投入后,5.5 %電抗率的補償回路將吸收約45 %至35 %的5th諧波電流;6 %電抗率的補償回路將吸收約30 %至40 %的5th諧波電流;而7 %電抗率補償回路則僅吸收約25%至35 %的5th諧波電流。


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                    圖1 不同電抗率補償和系統阻抗關系圖


                    無功補償串聯電抗器,主要目的除了補償系統無功功率之外,亦可避開系統并聯諧振點,防止發生諧振風險,而無論是采用5.5 %、6 %或7 %之電抗器,其主要目的是避免放大5、7次諧波,因此三種電抗率在功能上都是一樣的,但須注意由于串聯電抗率的不同,對諧波吸收效果也不同,且電抗器對于電容器端電壓的提升也不相同。因此,在采用5.5 %電抗率時應著重考慮電抗器的額定電流,因為比起其它兩者,其調諧頻率較靠近5th諧波頻率,其電容器的耐壓也需要同時提高。在采用7 %電抗率時,則應注意電容器額定電壓的選擇,因為串聯電抗器后,電容器端電壓抬升比其它兩者大。三種電抗率的綜合比較如表1所示。


                    電抗率

                    5.5%

                    6%

                    7%

                    作用

                    抑制5、7次諧波

                    抑制5、7次諧波

                    抑制5、7次諧波

                    5次諧波吸收效果

                    35%~45%

                    30%~40%

                    25%~35%

                    電容器端電壓提升

                    5.82%

                    6.38%

                    7.53%

                    電抗器耐流

                    電容器耐壓


                    表1 采用5.5%、6 %及7 %電抗率綜合比較

                     結論: 

                    無論使用5.5%、6%或7%電抗率的補償系統,其功能相同,主要目的就是為了避免5th諧波被放大。此外兼俱吸收部分諧波功能。

                    當系統諧波電流過大時(一般諧波電流大于100A時)調諧濾波電容電抗器組會有運行安全的隱患,必要時需做諧波治理。


                    電能質量改善

                    無功補償裝置及元件(電容器、電抗器、投切開關、控制器)

                    有源濾波器APF | 靜止無功發生器SVG | 三相不平衡SPC

                    電氣安全監控系統

                    電氣火災監控 | 消防設備電源監控 | 防火門監控

                    電動汽車充電設備及充電運營服務

                    節能變壓


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