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由安全校核结果可知,此调谐滤波器设计参数满足安全运行条件。
5低压系统应用中存在的问题
5.1存在混淆两种装置功能的情况由仿真案例可以看出:
(1)设置调谐滤波器的5、7次谐波电流系数和流入系统的谐波电流相比失谐滤波器更小,滤波效果更好,调谐滤波器以谐波滤波为主,同时具备无功补偿的功能。
(2)调谐滤波器的电容器的安装容量要大于失谐滤波器电容器的安全容量,并且调谐电容器采用滤波电容器,因此成本造价要高于失谐滤波器。
(3)失谐滤波器是以无功补偿为主,同时对谐波电流具有一定的抑制作用。在实际工程应用中,部分装置制造厂家利用了电力用户专业知识不足,在产品宣讲与推广中故意混淆或者夸大失谐滤波器的功能。
5.2低压系统应用调谐滤波器应注意的问题
由于阻抗型无功补偿与谐波滤波装置是阻抗型装置,调谐滤波器的滤波效果优劣和电网(电源)系统阻抗大小有直接的关系,系统阻抗大(对应短路容量小)时,其更容易实现优良的滤波效果。以0.4kV为例,按照GB/T14549-93谐波标准中规定的0.4kV系统基准短路容量为10MVA,根据相关理论计算的系统阻抗约为0.016。从系统阻抗对调谐滤波器滤波效果的影响方面考虑,其在低压系统应用中可能存在以下问题:
(1)系统运行短路容量具有时变性,通过引起系统阻抗变化而影响滤波器的滤波效果;低压系统阻抗值较小,实现较高的谐波滤除率就要求调谐频谱和特征谐波的频率接近。
(2)滤波支路以及各部分联接线均有阻抗,调谐滤波器要实现长期稳定的、较高的滤波效果对装置设计、元器件选型、制造技术较高要求;滤波电抗值和电容值的变化易造成调谐频率大于特征谐波的频率而导致谐波放大。
(3)低压系统运行方式和负荷容量的不确定性可能造成非线性负荷的谐波电流发生量和无功需求量的不确定性(可能增大),从而引起滤波电容器和电抗器过电流和过电压;还可能造成谐波频谱分布的不确定性(增加新频率分量的谐波),滤波器对新谐波分量还可能引起谐波放大;两种情况均可能影响调谐滤波器的长期安全可靠运行。
6结束语
装置制造商和电力用户在选择阻抗型无功补偿与谐波滤波装置时,应明确以下几点:
(1)调谐滤波器和失谐滤波器在无功补偿和谐波滤波应用中有主辅之分;
(2)阻抗型无功补偿与谐波滤波装置必须明确滤波电容器额定电压、电容器安装容量和滤波器基波补偿容量等参数;
(3)在谐波电流发生量较小,或谐波电流注入系统引起的谐波电压不超标的低压系统,建议采用失谐滤波器治理谐波和无功的问题;
(4)在谐波电流发生量较大,或谐波电流注入系统引起的谐波电压超标的低压系统,建议采用调谐滤波器治理谐波和无功的问题。
作者专栏
朱明星安徽大学电气工程与自动化学院教育部电能质量工程研究中心
余艳君安徽大学电气工程与自动化学院
管慎龙安徽大学电气工程与自动化学院
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