Como resolver o problema da amplificação harmônica em compensação de potência reativa capacitiva pura?

A seleção do tipo de compensação para armários de compensação de energia reativa é uma etapa muito importante. Se a seleção está correta ou não afeta diretamente a eficiência e a confiabilidade dos armários de compensação. A base chave para selecionar o tipo de compensação é o grau de poluição harmônica. Devido ao crescente uso de cargas não lineares em sistemas de distribuição de energia, o problema da poluição harmônica causado por eles tornou -se cada vez mais grave. O capacitor de compensação de energia reativa é um dos equipamentos mais afetados por harmônicos entre os dispositivos de distribuição de energia. Os harmônicos não apenas causam sobrecarga do capacitor, reduzem o valor da tensão e reduzem a vida útil do serviço, mas também podem causar ressonância da grade e acidentes elétricos graves. Além disso, a seleção incorreta do tipo de compensação também pode causar amplificação harmônica, agravando ainda mais o grau de poluição harmônica na rede de distribuição. Portanto, o tipo de compensação correto deve ser selecionado de acordo com o grau de poluição harmônica.

Quando os harmônicos de alta ordem estão presentes no sistema, a prática convencional de usar capacitores puros como compensação de energia reativa encontrará os seguintes problemas:
(1) Como a reatância capacitiva do capacitor é inversamente proporcional à frequência, quando a frequência é maior, a reatância capacitiva do capacitor se torna menor. Como resultado, mais harmônicos passarão pelo capacitor, fazendo com que o capacitor sobrecarregue e seja danificado.

(2) Como a compensação pura do capacitor amplificará a corrente harmônica no lado do sistema, a corrente amplificada que flui através do capacitor causará sobrecarga do capacitor. Além disso, quando a corrente harmônica amplificada flui para o lado do sistema, gera maior distorção de tensão harmônica sob a influência da corrente harmônica amplificada, causando danos ao equipamento de fonte de alimentação e equipamentos elétricos em todo o sistema.

(3) Devido à existência de correntes harmônicas, as tensões harmônicas correspondentes da mesma frequência serão geradas no sistema. Quando as tensões harmônicas são sobrepostas à tensão fundamental, elas podem exceder o nível de tensão de resistência do capacitor. Além disso, os harmônicos de alta ordem no sistema podem causar ressonância, resultando em sobretensões ressonantes mais altas e danificando o capacitor. Para os capacitores, quando a tensão aumenta em 10%, sua vida útil é reduzida pela metade.

(4) Quando a tensão terminal do capacitor é uma onda não sinusoidal, ocorre perda adicional de energia ativa no capacitor dielétrico, resultando em geração extra de calor, o que faz com que a temperatura do capacitor suba e acelere o envelhecimento do dielétrico do capacitor. Para cada aumento de 8% -10% de temperatura, a vida útil do capacitor é reduzida pela metade.

Portanto, o método convencional de compensação de capacitor puro não é adequado para uso em sistemas de distribuição com um grande número de componentes não lineares. No circuito de remuneração de energia reativa, adicionando um indutor em série com um capacitor para alterar suas características de impedância sob ação harmônica, de modo que, no caso de ação harmônica, o circuito de compensação de energia reativa conectado não seja capacitivo por natureza, evitando assim a amplificação de harmônicos e ressonância.