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新聞資訊

功率電感:電容器串接電抗器之實際應用及問題討論(三)

2014/10/25

  在系統(tǒng)電壓亦有可能變化的考慮之下,通常建議電容器的電壓至少選用440V或480V。

  因Qc=ωCV*V,電容器輸出容量正比于電壓的平方倍

  若選用440V電容器,則電容器容量須為

  53.76kvar*(440V/430V)*(440V/430V)=56.27kvar,約等于56kvar

  若選用480V電容器,則電容器容量須為

  53.76kvar*(480V/430V)*(480V/430V)=66.96kvar,約等于67kvar

  電容器串接電抗器時,電抗器之選用

  而因上述電容器+7%電抗器的組合,考慮以下幾個重點

  1.在電力系統(tǒng)有6n±1次諧波存在時,該5,7,11,13….次諧波會也因為歐姆定律而流進入電容器+7%電抗器的組合。

  2.而且當電力系統(tǒng)因電壓不穩(wěn)定造成高于400V的電壓生時,基波電流亦會上揚。

  3.電容器制造時,電容值可能有-5%~+10%的容許制造公差。如果該電容器是處于正公差的狀況(亦即0%~+10%),流入電容器+電抗器組合的電流,亦會有高于預期值。

  4.在極端的狀況下,所有可能的過電流及諧波成分同時存在,電抗器必須保有線性度,不能因為這些過電流而鐵芯磁飽和,而造成功率電感值下降。

  故電抗器的選用,必須考慮到以下幾點而將其耐電流量適度的提高以及控制線性度

  ?部份諧波電流的流入

  ?系統(tǒng)電壓變動而造成的電流變化

  ?電容器容許制造公差造成的過電流

  ?所有電流之代數(shù)和的1.2倍,仍保有其線性度,電感值須維持95%以上

  若考慮系統(tǒng)電壓變動而造成的電流變化加上電容器容許制造公差造成的過電流,電抗器基波耐電流值,可考慮多10%基波過電流

  I1=Ifundamental*1.1=50kvar/(400V*1.732)*1.1

  =72.17Amp*1.1=79.4Amp

  若考慮400V饋線有

  第5次電壓諧波失真率6%

  則流入電容器+電抗器組合的5次諧波電流會有I5=26.8Amp

  第7次電壓諧波失真率5%

  則流入電容器+電抗器組合的7次諧波電流會有I7=9.7Amp

  線性度之建議設計值

  Ilin=1.2*(I1+I5+I7)=139Amp

  無源濾波器

  當諧波成份太大,而以上之De-tunedFilter(電容器加裝6%,7%,13%,14%,15%之電抗器)不足以吸收大量諧波的時候。此時,便須要所謂的TunedFilter或稱FineTunedFilter,即一般通稱真正的無源濾波器。一般所謂TunedFilter與De-tunedFilter大的差別在于TunedFilter之串聯(lián)共振點會比De-tunedFilter之串聯(lián)共振點更靠近特性諧波之頻率,以期TunedFilter濾波效果更好,而能大量吸收系統(tǒng)中所產(chǎn)生之大量諧波。

  但因為TunedFilter通常會有大量之諧波流入濾波器中,故在該電容器及電抗器之耐電壓及耐電流以及安全裕度方面,就必須要比De-tunedFilter更加周全的考慮,這部分將在其他的文章中再加以討論。

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