图2 滤波柜外形图图3 TSF滤波电路图4 接触器滤波电路无功功率与谐波当电网电压为正弦波形,并且电压和电流同相位时,电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电压U和

　　滤波柜外形图400V3AC50HzLH1~3S=2000kVA10/0.4kVTSF滤波电路400V3AC50HzLH1~3S=2000kVA10/0.4kV接触器滤波电路无功功率与谐波当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率等于电压U和电流I电阻性电气设备主要有白炽灯、电热器等。电动机和变压器运行时需要建立磁场，这部分能量不能转化为有功功率，因此称之为无功功率Q。由于线圈电感的作用使电压和电流的过零点发生时间差，电流滞后电压一个角度选择变配电设备时应按视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和。无功功率的传输使电网损耗增加，因此需要对其进行就近或就地补偿，并联电容器可以补偿或平衡电气设备的感性无功功率，当容性无功功率Qc等于感性无功功率QL时，电网只传输有功功率P。根据国家有关规定，高压用户功率因数应达到0.9以上，低压用户功率因数应达到0.85以上。电网的功率平衡关系见图5。有功功率来自无功补偿装置来自公用电网视在功率电网功率平衡功率因数为有功功率和视在功率的比值：cos无功功率为：如果选择电容器功率Qc=Q，则功率因数为1。实际工程中应根据负荷情况和当地供电部门的要求，确定补偿后应达到的功率因数值，然后计算电容器安装容量：Qc=P(tan谐波电流如果用户安装有晶闸管变流设备，则会产生以下问题：变流器需要感性无功功率变流器向电网注入谐波电流由于变流器的控制角的作用，使电流和电压发生相位移，形成感性无功功率大可达到变流器的额定功率(图6)-1-0.5Udio:理想空载直流电压直流电流Id:控制角UdioIdIdUdio变流器除了需要无功功率外，还向电网注入谐波电流，其频率由变流电路的脉冲数（即一个电网周期内的换向次数）决定，例如最常用的三相桥式电路，其脉冲数为p=6。变流器网侧电流电流分解为基波和谐波对变流器网侧电流进行傅立叶分解得知，除了含有基波电流外，还含有一系列的谐波电正整数（1，2，3…）谐波电流在电网阻抗上产生同频率的电压降，并叠加在基波正弦电压上，使电网电压发生畸变。在接有谐波源负载的电网上直接连接电容器，会出现多方面的干扰问题。因为电容器容抗和电网阻抗形成一个并联谐振回路，在谐振频率下其阻抗达到很高的数值，如果谐波电流频率与并联谐振频率相同或接近，则导致产生很高的电压降，电网和电容器支路流过很大的谐波电流，其数值甚至达到原有谐波电流的数十倍，这种现象称为谐波放大。谐波放大可导致电气设备（尤其是电容器）的损坏（图8）。LNTR放大IvIv变流器并联谐振导致谐波放大为了避免谐振，需要在电容器支路中串联电抗器，以形成串联谐振回路，谐振频率在电网最低次谐波频率以下，通常电抗器阻抗为电容器容抗的6～7%。这种电容器串联电抗的回路称为失谐滤波回路，主要用于防止谐振，保护电容器，只吸收少部分的谐波电流。如果变流器功率大于供电系统总功率的30%，或者电网谐波含量超过有关标准规定的极限值，则需要设置调谐式滤波器。调谐式滤波器的设计原理是在特征次谐波频率下，使电抗器的阻抗等于电容器的容抗，此时回路阻抗接近于0，可以有效吸收相关谐波。通常针对5、7、11和13次谐波设置滤波回路，滤波器的频率阻抗曲线。滤波效果取决于回路的调谐精度和品质因数，以及电网的短路阻抗。滤波器除了吸收谐波外，还提供基波容性无功功率（图10）。调谐式滤波器的主要功能：滤波器频率阻抗频率曲线进入滤波回路进入电网低压电网高压电网变流器TSF滤波电路图接触器滤波电路无功功率与谐波当电网电压为正弦波形,并且电压和电流同相位时,电阻性电气设备从电网吸收的功率

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