通常會產(chǎn)生大量諧波成份的6脈沖整流器負(fù)載,所產(chǎn)生的主要諧波成份為所謂的特性諧波,亦即所謂的N=6n±1次諧波,n=1,2,3….。故在這種諧波成份中,低頻率者為5次(250Hz)諧波。而在此一例子當(dāng)中,電容器+7%電抗器組僅會在3.78次(189Hz)以下,才會與系統(tǒng)產(chǎn)生并聯(lián)共振�?墒且�?yàn)樵诖艘幌到y(tǒng)中并無3.78次(189Hz)以下之諧波電流,故不會有諧波共振放大之現(xiàn)象。
而在3.78次(189Hz)以上,因電容器+7%電抗器組為功率電感性負(fù)載,而系統(tǒng)也是電感性,故在3.78次(189Hz)以上并不會有并聯(lián)共振的情形發(fā)生,故該特性諧波N=6n±1,n=1,2,3…,就不會有所謂并聯(lián)共振而造成諧波共振放大的情形發(fā)生。
而且值得一提的是,此一電容器+7%電抗器組,在第5次(250Hz)時的阻抗為電感性,而系統(tǒng)在第5次(250Hz)的阻抗也是電感性。因此5次諧波將會因歐姆定律,阻抗分流原理,一部份流入電容器+7%電抗器組中。7次以及更高次之諧波亦會依同樣的原理,而會有一小部份會流入電容器+7%電抗器組中。因此,此一電容器+7%電抗器組,其實(shí)不僅可以避免特性諧波的共振放大問題之外,并且因?yàn)榉至髟�,可以吸收一小部�?次及5次以上之諧波成份。因此它其實(shí)是有部份濾波的功能。
當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生3次諧波時,則建議電容器加裝13%電抗器(串聯(lián)共振點(diǎn)2.77次,139Hz)或14%電抗器(串聯(lián)共振點(diǎn)2.67次(134Hz))或15%電抗器(串聯(lián)共振點(diǎn)2.58次,129Hz)。如此即可避開3次諧波電流的共振放大。但是因?yàn)?3%,14%或15%之電抗器的成本遠(yuǎn)高于6%或7%電抗器,故除非真有相當(dāng)多的3次諧波成份,否則絕大多數(shù)的狀況,還是串接6%或7%之電抗器即可。
以下為以400V,50Hz系統(tǒng),補(bǔ)償50KVAR,串接7%電抗器為例作為說明。
這樣的設(shè)計當(dāng)中該注意到的問題即是:
電容器串接電抗器時,電容器之選用
如果電容器串了7%的電抗器,而電抗器之阻抗向量與電容器之阻抗向量剛好相差180°。故跨于電容器之電壓會比系統(tǒng)電壓還高出(1/0.93)倍,(在此例為400V/0.93=430V)。且因?yàn)檫@樣的設(shè)計會有一部份的諧波成份流入電容器+7%電抗器組中,故電容器的耐壓須適度地考慮以下幾點(diǎn)而將其耐壓適度的提高。而且在提高電容器耐壓的同時,亦須考慮到電容器的特性,須同時也提高電容器的容量,使該電容器在工作電壓時能有適量的輸出無功
?系統(tǒng)電壓變化
?外加電抗器而造成的壓升
?部份諧波電流流入而造成的壓升
在這個例子中,電容器實(shí)際上是在430V工作,且電容器在430V工作時,需有50kvar/0.93=53.76kvar之無功輸出。
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