谐波治理电抗器烧毁原因分析(下) 三、电抗率的选择分析
1、电容器装置侧有谐波源时的电路模型及参数[5]
在同一条母线上有非线性负荷形成的谐波电流源时（略去电阻），并联电容器装置的简化模型如图1所示。
式中n为谐波次数；i为谐波源的第n次谐波电流；Xs为系统等值基波短路电抗；Xc为电容器组基波容抗；XL为串联电抗器基波电抗。由于谐波源为电流源，谐波电压放大率与谐波电流放大率相等，故由式（1）整理推导可得谐波电压放大率。
式中s=Xs/Xc=QCN/Sd,K为电抗率(K=XL/Xc);Sd为电容器装置接入处母线的短路容量；QCN为电容器装置容量。当式（2）谐波阻抗的分子的数值等于零时，即从谐波源看入的阻抗为零，表示电容器装置与电网第n次谐波发生串联谐振，可得电容支路的串联谐振点
当式（2）谐波阻抗的分母的数值等于零时，即从谐波源看入的阻抗为无穷大，表示电容器装置与电网在第n次谐波发生并联谐振，并可推导出电容器装置的谐振容量Qcx为
该公式反应了n次谐波并联谐振与电容器装置接入处母线短路容量的关系，在决定电抗率时必须予以考虑。故为了不发生并联谐振和串联谐振，电抗率的选择必须不满足（4）（5）
2、电抗率的选择
要做到合理地选择电抗率必须了解该电容器接入母线处的背景谐波，根据实测结果对症下药。并联电容器的电抗器，IEC标准按照其作用分为串联电抗器和滤波电抗器。串联电抗器的作用是限制并联电容器组的合闸涌流，其电抗率可以选择得比较小，一般为0.1%～1%；调谐电抗器的作用是抑制谐波。当电网中存在的谐波不可忽视时，则应考虑使用滤波电抗器，其电抗率可选择得比较大，用以调节并联电路的参数，使电容支路对于各次有威胁性谐波的最低次谐波阻抗成为感性，据式（4）可得K值 K=XL/Xc>1/n；即对于谐波次数最低为5次的，K>4%;对于谐波次数最低为3次的，K>11.1%，此外还要考虑式（3）谐波放大率和式（5）电容器并联谐振容量。
因时间仓促，难免有分析不到位的地方，若有遗漏，敬请批评指正！ |
