并联电容器回路波放大及电能损耗特性的测试与分析.pdf

摘要 随着谐波负荷的增加，电力系统的谐波污染日益严重。在10kV母线装设并联 电容器组是常见的无功补偿方式。谐波对无功补偿电容器组的运行带来了不利的 影响。一方面，无功补偿电容器组可能引起谐波电流的放大，导致其谐波过载， 缩短寿命，甚至损坏。更为严重的是，在一定条件下，无功补偿电容器组与系统 参数共同作用还会造成谐振，出现危险的过电流或过电压，危及设备和系统运行 安全。同时谐波和低功率因数也引起并联补偿电容器回路有功计量误差增大，进 而影响母线电量平衡。 本文对电容器的谐波放大效应进行了理论分析，给出了并联电容器组谐波分 析的等值电路，分析了串联电抗器的作用和电抗器电抗率选择，对并联电容器回 路中并联电容器和串联电抗器的电压、电流进行了理论计算。并联电容器回路的 谐波放大效应与电容器支路和系统等值支路电抗之比有关，电容器支路加入串联 电抗器后，可以降低并联谐振的谐波次数，缩小严重放大区的宽度。分析了实测牛 砦变电站并联补偿电容器回路的谐波状况，测试分析结果表明变电站并联补偿电 容器对谐波的放大主要以奇次的5、7次为主，各次谐波都有一定的非对称性，并 进行了初步的分析研究。 本文对感应式电能表在谐波状况下的计量误差进行了理论分析和实验研究。 感应式电能表随着频率的增加，计量误差加大，具有下降式的频率特性；感应式 电能表的计量误差与谐波次数的高低、谐波功率的大小、谐波功率的方向有关； 试验研究表明三相三线式电能表不计量对称的零序谐波分量。 研究了电能表在低功率因数下的计量误差，提出了改变电能表标准接线提高 电能表计量准确性的第二种非标准接线，该方法比文献中介绍的方法电能表更正 系数算式更加简单，计量误差的准确性更高。 探讨了电子式电能表的计量误差，对电子式电能表在谐波条件下的计量误差 进行了理论分析和实验研究。针对被测试数字乘法器原理的电子式电能表进行的 试验，实验结果表明该电能表过滤掉5次以上谐波，其计量的电能更接近于基波 电能，功率因数对计量误差的影响不再具有单调性。 分析变电站并联补偿电容器有功损耗的组成，进行了有功损耗的理论计算， 并在此基础上，对牛砦变电站的10kV母线电量平衡进行了分析。并联补偿电容器 郑州大学工学硕士论文 回路的有功损耗主要由电容器和串联电抗器组成，利用实测牛砦变电站数据进行 了有功损耗及有功电量计算，对比现场实抄电量，分析计算电量和实抄电量之间 存在差异的原因。 关键词并联补偿电容器，谐波放大，电能损耗，电能计量 Absttact Abstract harmonics withthe loadsincreased．theharmonics of the pollution Along power is serious．Itisafamiliarreactive—load systemincreasingly compensationcompensate thatinstall condenseron10kVbus．Harmonics paralleling the way brought influenceon condenser．Onone disadvantageousparalleling the hand，paralleling condensercausetheharmonicselectriccur