并聯(lián)電容器簡介

并聯(lián)電容器。原稱移相電容器。主要用于補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)荷的無功功率，以提高功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，降低線路損耗。單相并聯(lián)電容器主要由心子、外殼和出線結(jié)構(gòu)等幾部分組成。用金屬箔（作為極板）與絕緣紙或塑料薄膜疊起來一起卷繞，由若干元件、絕緣件和緊固件經(jīng)過壓裝而構(gòu)成電容心子，并浸漬絕緣油。電容極板的引線經(jīng)串、并聯(lián)后引至出線瓷套管下端的出線連接片。電容器的金屬外殼內(nèi)充以絕緣介質(zhì)油。

電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動機(jī)、變壓器等，大部分屬于感性負(fù)荷，在運(yùn)行過程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補(bǔ)償設(shè)備以后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗。

無源濾波器與并聯(lián)電容器的應(yīng)用

諧振

當(dāng)諧波與并聯(lián)電容器在低壓電網(wǎng)中并存時，zui怕的就是引發(fā)串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振。

串聯(lián)諧振

若諧波來自電源系統(tǒng)，則變壓器的電抗和低壓并聯(lián)電容器的電容在一定的參數(shù)下配合，就能引發(fā)串聯(lián)諧振，文獻(xiàn)[1]有數(shù)字實(shí)例，一臺Uk為6%的1000kVA變壓器，在低壓母線上接有160kVar的并聯(lián)電容器，結(jié)果引發(fā)了11次諧波的諧振，使電容器中的11次諧波電流達(dá)17，電容器中的基波電流只有233A，總有效電流Iceff為313A，過載1.35倍，已超過允許值1.30倍。負(fù)載母線上11次諧波電壓畸變系數(shù)達(dá)6.9%，也已超過允許值，而低壓電源(含變壓器阻抗ZT在內(nèi))母線上的畸變率只有1.5%。

并聯(lián)諧振

若諧波源來自低壓側(cè)的非線性負(fù)荷，例如變頻器，則變壓器的電抗(加上電源系統(tǒng)的少量電抗)和低壓側(cè)的電容可構(gòu)成并聯(lián)諧振，文獻(xiàn)[1]也有數(shù)字實(shí)例，低壓側(cè)接有300kvA的驅(qū)動裝置，其它如變壓器和電容器參數(shù)同，1.1節(jié)串聯(lián)諧振中的實(shí)例，結(jié)果引發(fā)11次諧波的并聯(lián)諧振，使電容器中11次諧波電流達(dá)到212A，已大于電容器中基波的90%，總有效電流達(dá)334A，過載1.45倍，也超過允許值1.30倍，其實(shí)負(fù)載的11次諧波電流才39A，又11次諧波電壓的畸變率已達(dá)8.3%，大大超過允許值。

避免諧振的措施

措施之一為改變網(wǎng)絡(luò)元件的電抗電容量值，然而，它的可能性不大，特別當(dāng)電容器組是自動控制的場合，將有許多諧振條件都要考慮。同時要注意，即使系統(tǒng)參數(shù)只是接近諧振頻率也能使電容器組過電流和電壓畸變率超過標(biāo)準(zhǔn)。

zui常用的方法是與電容器串聯(lián)一個電抗器，調(diào)諧的諧振頻率低于網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的zui低次諧波的頻率，這樣，無論是串聯(lián)諧振還是并聯(lián)諧振就不會發(fā)生。

現(xiàn)代的工業(yè)和建筑物電網(wǎng)中*沒有諧波電壓和電流是不可能的，那么是否凡并聯(lián)電容器都要串電抗器呢？那也不一定，如果需要串，電抗值取多少呢？下面著重討論1000V以下低壓電網(wǎng)情況。

并聯(lián)電容器組(不串電抗器)

當(dāng)不存在諧振條件即電網(wǎng)的電抗值和并聯(lián)電容器的電容值所構(gòu)成的諧振頻率比較高而負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流和母線的諧波電壓又很低時，此時，不需要考慮降低諧波值，但是IEC標(biāo)準(zhǔn)[1]并未給出劃分界線的具體數(shù)據(jù)。筆者認(rèn)為，諧波次數(shù)≥17就可以不考慮，即諧振頻率≥17次諧波。

15次諧波是3的整數(shù)倍，一般只存在于單相220V的設(shè)備中，這樣只考慮到了13次就可以了。什么場合一定要串聯(lián)電抗，GB[3]對此問題沒有提及，廠家在樣本中規(guī)定的條件為GN/SN<15%，GN為產(chǎn)生諧波設(shè)備的現(xiàn)在功率。SN為變壓器視在功率。筆者認(rèn)為產(chǎn)生諧波的設(shè)備類型有幾種，發(fā)射諧波電流的大小也不同，還與一些外部條件的變動有關(guān)。因此，規(guī)定GN/SN<15%似乎并不明確說明什么問題，還不如IEC標(biāo)準(zhǔn)[1]的條件，至少概念上是明確的。

失諧濾波器(detuned filter)

失諧濾波器是一種濾波器，它的調(diào)諧頻率比有相當(dāng)大(considerable)，電壓(電流)副值的zui低次諧波頻率還要小過10%多。