當功率因數等于1時會產生諧振,也就是人們所說的過補。正常情況下一般都是要求功率因數補償值接近0.95~0.98左右,不到1。更不會超過1喲。
功率因數補償是在交流電路中,表示電壓與電流之間的相位差的余弦叫做功率因數,一般以符號cosφ表示它。在數值上表示功率因數是有功功率(P表示它)和視在功率(S表示它)的比值,用公式cosφ=P/S。這是因為低壓供電線路中,大多數為電感性負載(電動機),而此時的諧振、諧波電流主要有3次、5次及其它高次(如17次等)。電源的3次諧波電壓是罪魁禍首;電感性負載電機產生的高次諧波,諧波電流再經過補償電容器的諧波放大,從而造成通過電容器的諧波電流很大。同時使低壓電網電壓波形畸變加劇,影響整個低壓供電線路中的其他負載用電,甚至燒壞其他電氣設備。同時諧波過電流會使無功功率補償柜的電容器損耗功率增加,導致電容器異常發熱。
★電力系統中的出現的諧波振蕩時,其系統各點電壓和電流均做往復性擺動,并且變化速度較慢;諧波振蕩時任意一點的電流與電壓之間的相位角都是隨著功率因數角的變化而變化的;不過諧
★在電容器的標準中,允許通過電容器的穩態電流,應不超過電容器在額定頻率,額定正弦電壓下產生的電流的1.3倍。這個穩態過電流是由諧波和過電壓共同作用的結果。過電流對電容器的影響主要是熱效應,而熱效應決定于損耗功率的大小,損耗功率與通過的電流平方成正比。電容器在嚴重的諧波過電流下將異常發熱,必然使其絕緣迅速老化而早期損壞。
★再者,畸變的電壓波形使電容器局部放電性能下降;兊碾妷翰ㄐ危潆妷悍逯翟龈,并呈鋸齒狀尖頂波。尖頂波電壓易在介質中誘發局部放電,從而加速電容器絕緣介質的老化。對于自愈式并聯電容器,在長時間的局部放電作用下,其自愈性能會惡化,最終導致電容器損壞。
★為此,人們為了防止諧波危害的措施
①在電容器回路中串聯電抗器。這是常用的且行之有效的一種防止方法。其目的是,使在相應次數的諧波下電容器回路的阻抗成為感性。必須指出,為了有效地抑制某次諧波,應先對諧波電流進 行實測,再決定串聯電抗的參數。比如,當主要目的是防止3次及3次以上諧波放大時,可串聯感抗值為電容器容抗值12% ~ 13%的電抗器;當主要目的是防止5次及5次以上諧波放大時,可串聯感抗值為電容器容抗值4.5% ~ 6%的電抗器。但要注意,串聯6%或4.5%電抗器均會導致3次諧波電流放大,而串接電6%抗器對3次諧波電流的放大程度尤為嚴重,串接電4.5%抗器則很接近于5次諧波諧振點的電抗值4%。因此,當遇到既需要抑制5次及以上諧波,又要兼顧減小對3次諧波放大的情況時,可串聯電容器容抗值4.5%的電抗器。
串聯電抗器后,還可使母線的諧波電壓下降,電壓波形得到改善。
②使用過負荷能力較高的電容器。這種方法的缺點是,雖然能避免電容器的損壞,但仍會發生諧波電流放大的情況,系統的諧波狀況不會得到改善。振振蕩時的系統三相是對稱的,沒有負序和零序分量。