諧波損壞了40%的電容器？

作為無(wú)功補(bǔ)償裝置，電力電容器是解決系統(tǒng)無(wú)功儲(chǔ)備不足、提高功率因數(shù)、提高電壓質(zhì)量、確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施之一。隨著電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的可控流量設(shè)備、變流裝置、電弧爐等非線性負(fù)荷，不僅消耗了大量的無(wú)功功率，而且產(chǎn)生了大量的高諧波，導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓和電流的嚴(yán)重畸變，從影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率到損壞電氣設(shè)備，甚至危及電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電容器約占諧波損壞的40%。因此，研究和分析波對(duì)電容器的危害和保護(hù)指標(biāo)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，諧波的危害主要有以下兩個(gè)方面。

1.諧波過(guò)載

由于電容器的容抗與頻率成反比，在高諧波作用下的容抗遠(yuǎn)小于在基波作用下的容抗，即使諧波在電壓中所占的比例不大，也會(huì)產(chǎn)生明顯的諧波電流。特別是當(dāng)電容器電容和電網(wǎng)的諧振頻率等于或接近諧波重量時(shí)，會(huì)產(chǎn)生諧波電流放大，諧波電流可放大10-20倍，使電容器過(guò)載兩倍，導(dǎo)致電容器鼓損壞，甚至設(shè)備不能正常運(yùn)行。

諧波電流疊加在電容器的基波電流上，增加電容器的運(yùn)行電流的有效值，增加溫升，甚至導(dǎo)致過(guò)熱，降低電容器的使用壽命或損壞。

2.諧波過(guò)電壓

諧波電壓疊加在電容器基波電壓上，不僅增加了電容器運(yùn)行電壓的有效值，而且可能增加了峰值電壓，使電容器在運(yùn)行過(guò)程中的局部放電無(wú)法熄滅，這往往是電容器損壞的主要原因。

隨著諧波電壓的增加，會(huì)加速電容器的老化，增加電容器的損耗系數(shù)。附加損耗增加，容易發(fā)生故障，縮短電容器的使用壽命。另一方面，當(dāng)電壓波形變形時(shí)，尖頂電壓波容易誘發(fā)介質(zhì)局部放電，由于電壓變化率大，局部放電強(qiáng)度大，可以加劇絕緣介質(zhì)的老化，縮短電容器的使用壽命。一般來(lái)說(shuō)，每升10%的電壓縮短電容器的使用壽命約為1/2。

為了消除諧波的影響，庫(kù)克庫(kù)伯使用的有效措施是將一定值的電抗器串聯(lián)在電容器電路中，即對(duì)n次諧波產(chǎn)生濾波電路。在實(shí)際操作中，三次.5次.7次諧波的重量往往較高，這是電容器波電路的主要目標(biāo)。12%電抗器串聯(lián)形成三次諧波濾波器，6%電抗器串聯(lián)形成五次諧波濾波器。11%和4%的目的是使電容器電路阻抗感性，避免電容器在完全諧振時(shí)過(guò)電流。