串聯諧振華天電力 2019-09-26

在電力系統中諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致，當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關係，就形成非正弦電流，從而產生諧波，而許多用電裝置又是感性負載，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。傳統的無功補償與諧波治理方案分別是設定並聯電容器和LC振盪電路，這些都需要電容器參與工作，而電容器和電網中的諧波又有相互影響，以下分別就並聯諧振和串聯諧振對諧波的影響分別分析：

一。並聯諧振對諧波的影響

並聯諧振主要影響是對諧波電流的放大。

1。並聯電容器對諧波電流放大的原理。在沒有電容裝置且不考慮輸電線路的電容時。電力系統的諧波阻抗Zsn由下式表示：

Zsn=Rsn+jXsn=Rmsn+JNXs

式中Rsn——系統的n次諧波電阻；

Xs——n次諧波電抗，Xsn=nXs；Xs——工頻短路電抗。

設並聯電容器的基波電抗為Xc，n次諧波電抗為Xcn，則Xcn=（1/n）Xc。

並聯電容器後，系統的諧波等效電路如圖所示，系統的n次諧波阻抗變為Z’sn。

由上式可見，裝設電容器之後，系統諧波阻抗發生變化。既可為感性也可為容性，並對特定頻率的諧波，並聯電容器可與系統發生並聯諧振，使等效諧波阻抗達到最大值。

電力系統中主要諧波源為電流源，其主要特徵是外阻抗變化時電流不變，圖2示出電力系統的簡化電路圖，圖3為其諧波等效電路，圖中，In為諧波源的n次諧波電流，Isn為進入電網的諧波電流，Icn為進入電容器的諧波電流。

在這種情況下，Isn和Icn分別為（並聯電路分流公式）

由上述兩式看到，當Xsn=Xcn時，並聯電容器與系統阻抗發生並聯諧振，Isn，即當諧波源中含有次數為√Xc/Xs，√Xc/Xs的諧波時，將引起諧振，若諧波源中含有次數接近√Xn/Xs的諧波，雖不諧振，但也會導致該次諧波被放大。

二。串聯諧振對諧波的影響

傳統的濾波裝置LC濾波器就是利用串聯諧振裝置的原理對諧波進行抑制的，LC濾波器也稱無源濾波器，由濾波電容器、電抗器串聯組合而成，與諧波源並》

除起濾波作用外，還兼顧無功補償的需要，以下以單調諧LC振盪電路來加以說明。

單調諧濾波器單調諧濾波器是利用串聯L、C諧振原理構成的。諧振次數JIc電路結構及阻抗頻率特性曲線如圖4。

濾波器對n次諧波（Wn=NWs）的阻抗為

式中，下標表示第n次單調諧濾波器

由上式可畫出濾波器阻抗隨頻率變化的關係曲線。

在諧振點處，Zfn=Rfn，因Rfn很小，n次諧波電流主要由Rfn分流，很少流入電網中，而對於其他次數諧波，Zfn＞＞Rfn，濾波器分流很少，因此，簡單地說，只要將濾波器的諧振次數設定為所需濾除的諧波次數一樣，則該次諧波將大部分流入濾波器，從而起到濾除該次諧波的目的。

總結：無功補償電容與電力系統中的電感構成了區域性電感、電容迴路，它們的組合可能會產生並聯諧振，會對某次諧波電流起到放大作用，加劇了諧波危害；當它們構成的區域性諧波迴路的頻率與系統中存在的某次諧波頻率相近時，就會造成危險的過電流和過電壓，這時可給並聯電容器串一定電抗的方法，改變並聯電容器與系統阻抗的諧振點，以避免並聯諧振。

同時對於含有諧波的電網，在諧波源處裝設LC無源調諧濾波裝置，吸收諧波電流，有效地減少諧波量。

回覆者：華天電力

串聯諧振武漢赫茲電力 2022-09-19

並聯諧振與串聯諧振對諧波的影響有哪些？

在電力系統中諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致，當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關係，就形成非正弦電流，從而產生諧波，而許多用電裝置又是感性負載，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。傳統的無功補償與諧波治理方案分別是設定並聯電容器和LC振盪電路，這些都需要電容器參與工作，而電容器和電網中的諧波又有相互影響，以下分別就並聯諧振和串聯諧振對諧波的影響分別分析：

一。並聯諧振對諧波的影響

並聯諧振主要影響是對諧波電流的放大。

1。並聯電容器對諧波電流放大的原理。在沒有電容裝置且不考慮輸電線路的電容時。電力系統的諧波阻抗Zsn由下式表示：

Zsn=Rsn+jXsn=Rmsn+JNXs

式中Rsn——系統的n次諧波電阻；

Xs——n次諧波電抗，Xsn=nXs；Xs——工頻短路電抗。

設並聯電容器的基波電抗為Xc，n次諧波電抗為Xcn，則Xcn=（1/n）Xc。

並聯電容器後，系統的諧波等效電路如圖所示，系統的n次諧波阻抗變為Z’sn。

由上式可見，裝設電容器之後，系統諧波阻抗發生變化。既可為感性也可為容性，並對特定頻率的諧波，並聯電容器可與系統發生並聯諧振，使等效諧波阻抗達到最大值。

電力系統中主要諧波源為電流源，其主要特徵是外阻抗變化時電流不變，圖2示出電力系統的簡化電路圖，圖3為其諧波等效電路，圖中，In為諧波源的n次諧波電流，Isn為進入電網的諧波電流，Icn為進入電容器的諧波電流。

在這種情況下，Isn和Icn分別為（並聯電路分流公式）

由上述兩式看到，當Xsn=Xcn時，並聯電容器與系統阻抗發生並聯諧振，Isn，即當諧波源中含有次數為√Xc/Xs，√Xc/Xs的諧波時，將引起諧振，若諧波源中含有次數接近√Xn/Xs的諧波，雖不諧振，但也會導致該次諧波被放大。

二。串聯諧振對諧波的影響

傳統的濾波裝置LC濾波器就是利用串聯諧振裝置的原理對諧波進行抑制的，LC濾波器也稱無源濾波器，由濾波電容器、電抗器串聯組合而成，與諧波源並》

除起濾波作用外，還兼顧無功補償的需要，以下以單調諧LC振盪電路來加以說明。

單調諧濾波器單調諧濾波器是利用串聯L、C諧振原理構成的。諧振次數JIc電路結構及阻抗頻率特性曲線如圖4。

濾波器對n次諧波（Wn=NWs）的阻抗為

式中，下標表示第n次單調諧濾波器

由上式可畫出濾波器阻抗隨頻率變化的關係曲線。

在諧振點處，Zfn=Rfn，因Rfn很小，n次諧波電流主要由Rfn分流，很少流入電網中，而對於其他次數諧波，Zfn＞＞Rfn，濾波器分流很少，因此，簡單地說，只要將濾波器的諧振次數設定為所需濾除的諧波次數一樣，則該次諧波將大部分流入濾波器，從而起到濾除該次諧波的目的。

總結：無功補償電容與電力系統中的電感構成了區域性電感、電容迴路，它們的組合可能會產生並聯諧振，會對某次諧波電流起到放大作用，加劇了諧波危害；當它們構成的區域性諧波迴路的頻率與系統中存在的某次諧波頻率相近時，就會造成危險的過電流和過電壓，這時可給並聯電容器串一定電抗的方法，改變並聯電容器與系統阻抗的諧振點，以避免並聯諧振。

同時對於含有諧波的電網，在諧波源處裝設LC無源調諧濾波裝置，吸收諧波電流，有效地減少諧波量。