消谐电抗电容器补偿系统在变电所中的实践

孙杰英 李静

摘 要：随着我国经济的发展，电力系统的控制系统已经普遍应用了自动化技术。其不仅让电力系统的运行状态更加稳定，还能够将操作成本有效降低。而消谐电抗电器补偿系统作为一种新型的科技，能够有效消除变电所运行过程中产生的系统谐波，减少电力系统出现故障的情况。本文主要探究在变电所中消谐电抗电器补偿系统的实践应用。

关键词：变电所；消谐电抗电容器；问题及解决措施

前言：

在变电所中，若是大量的应用变频器以及电助熔等设备，就会产生大量的谐波，增加变电器的损耗，电缆升温的情况也会随之出现，影响了设备的正常使用，提升了故障停电的可能性。因此，需要相关人员在原有的电力系统运行的基础上，使用消谐电抗电容器，保证电力系统的稳定运行，有效将企业的经济效益提高，促进社会的进一步发展。

一、消谐电抗电容器的工作原理

在含有谐波的系统中，使用消谐电抗电容器，能够有效避免出现系统受到谐波的影响，从而出现谐振的情况。在电容器组中主要是由电容器与电抗器所组成，使用消协电抗电容器可以对电容器串联电抗器的功率因数进行改善。在消谐电抗电容器中，选择抗值时需要注意产生谐波的情况下，电容器总抗值不应使用容抗，而是应该使用感抗，从源头消除系统工作中产生的谐波。在电力系统的运行过程中使用消谐电抗电容器能够起到十分关键的作用，避免电容器受到谐波频率影响。

二、谐波对变电所的影响

在电容器的应用过程中，谐波频率对其的影响主要在以下几方面有所体现：其一，在电容器中，其容抗与频率成反比状态，因此，谐波阶次越小，则阻抗越高，谐波阶次越大，则阻抗越少。电力电容器对于谐波产生的电压十分敏感，若是电容两端存在谐波电压，将会让电容器对谐波阻抗变小，导致电容器介质会加速老化，造成电力系统的故障，减小了电力系统的使用寿命，另外，还会让电容器由于负荷过重出现升温的情况，烧坏相应的设备[1]。其二，在电网中若是单纯的进行电容器的无功补偿操作，由于其系统之中不存在电容和电网中的电感，所产生的谐振频率也会接近电网中已经存在的谐波频率，产生谐振的情况，將谐波电流放大。

通过以往的调查，可以了解到在企业的生产电网之中，就存在大量的谐波源，导致其设备在运行过程中就会由谐波电流以及电压的产生，在电容补偿的过程中就会和电容形成串并联的现象，产生谐振，导致电容器烧毁[2]。并且，谐波对于电容设备的补偿具有十分明显的影响，会损坏设备原件，影响系统的正常使用。

三、消谐电抗电容器的应用

1.容量选择

在应用消谐电抗电容器中，主要是通过将电容器引起的放大现象的抑制，消除五次以上的谐波。其在基波频率在，电容器和电抗器的比例约为6%，若是三次以上其比例约在14%。因此，对于消谐电抗电容器的选择也需要根据电力系统的实际情况，在补偿无功的标准基础上，保证电抗器电敏在使用的过程中，消除电抗电容器形成串联的谐振频率在电网中最低谐波频率。同时，在电感性电抗电容器并不会与系统产生谐振，还能将电网中存在的低次谐波吸收。消谐电抗电容器在电网中广泛应用更能有效消除谐波，从而保证系统的稳定运行，增加电网系统的使用寿命。

2.使用消谐电抗电容器为企业带来的利润

在企业的电网系统运行过程中，若是将消谐电抗电容器应用其中，不仅能够有效消除电容器使用过程中引起的事故，减少了设备的维修频率，还能为企业节省资金的投入，提高企业的生产利润。

（1）直接经济效益的提高

在电力系统的运行过程中，经常会有谐波的出现让电能存在额外的损耗现象，这在企业的能源消耗中具有重要的比例。根据对以往的调查，谐波在总体的设备运行中电能消耗约为10%，并且其还会让电压出现损耗，增加变电器中的铁损量，尽管其消耗难以准确计算，但是在企业的长久运行中，铁损量的积累对于企业来说也是十分重要的一部分，并且，谐波还会让系统中的电机负载率减小，让电力损耗较大，在电力系统中应用消谐电抗电容器，就能够有效减少企业在电力损耗上的经济效益，提高企业的经营利润。

（2）社会效益的提高

近几年中，由于科学技术的不断发展，能源紧张问题日益凸显，需要各个企业对能源节约使用，减少能源的消耗，推动社会的可持续发展。而电力资源的应用在社会上也是十分收到关注的问题，将消谐电抗电容器进行有效推广，就能将变电工作中不必要的电力损耗消除，节省能源，对企业的社会效益的提高具有重要的作用。并且，对于企业的经济效益而言，社会经济效益更为难得，在目前社会中减少能源的使用能够推动社会的进一步发展，需要所有企业进行学习。

（3）间接经济效益的提高

在企业的电力系统的运行过程中，可以了解到低压系统母线畸变率十分高，达到了10%，明显超出规定范围。在谐波电压过高的情况下，就会影响设备的正常运行，降低了设备的使用寿命[3]。并且设备的运行受到影响，就需要企业投入资金维修，停止这一段时间的生产，从而让企业的经济受到损失，影响了企业的发展。另外，在电力设备中应用消谐电抗电容器补偿系统，能够提高其使用寿命，避免出现设备使用寿命还没到就需要更换设备的情况出现，不仅节省了设备更换的资金，还能提高设备的生产效率。

总结：

总之，变电所的正常运行对于人们的生活具有重要的意义，更好地保证人们的生活以及工作，促进国家经济的发展。在目前的变电所运行过程中，主要存在的问题就是系统谐振，会影响电力系统的正常运行，需要应用消谐电抗电容器，从而有效保证电力系统的稳定运行，为人们的生活提供进一步的保障，还能在此基础上提高企业的经济效益。

参考文献

[1] 巩晓璇，郭昆丽，吴媛，等.某110 kV变电站并联电容器故障分析与对策研究[J].电工电气，2018（4）：35-39.

[2] 郭昆丽，田海霞，王建波，等.某变电站10kV并联电容器故障分析及对策[J].广东电力，2017，30（3）：58-63.

[3] 皮霞，关宇航，袁铁江.多功能消谐装置治理铁磁谐振过电压的局限性研究[J].电力电容器与无功补偿，2017，38（1）：93-99.

作者简介：孙杰英，女，李静，女，1975年07月20曰，1975年1月23曰，在大庆油田有限责任公司第四采油厂电力维修大队从事变电值班员工作。