并联电容器如何抑制谐波电流放大？

并联电容器对谐波电流放大原理的抑制方法，并联电容器的系统谐波等效电路，抑制谐波放大的方法，给并联电容器串接一定电抗器，改变并联电容器与系统阻抗的谐振点，以避免谐振。

一、并联电容器对谐波电流放大的原理

在没有电容设备且不考虑输电线路的电容时，电力系统的谐波阻抗Zsn可由下式近似表示：

（4-16）

式中 Rsn——系统的n次谐波电阻；

Xsn——n次谐波电抗，Xsn=nXs；

Xs——工频短路电抗。

设并联电容器的基波电抗为XC，n次谐波电抗为XCn，则

（4-17）

并联了电容器后，系统的谐波等效电路如图4-2所示。系统的n次谐波阻抗变为Z’sn。

图4-2 并联电容器的系统谐波等效电路

（4-18）

由上式可见，装设电容器之后，系统谐波阻抗发生变化，既可为感性也可为容性，并且对特定频率的谐波，并联电容器可能与系统发生并联谐振，使等效谐波阻抗达到最大值。

电力系统中主要谐波源为电流源，其主要特征是外阻抗变化时电流不变。图4-3a示出电力系统的简化电路图，图4-3b为其谐波等效电路。图中I(?)n为谐波源的n次谐波电流；I(?)sn为进入电网的谐波电流；I(?)Cn为进入电容器的谐波电流。

图4-3 电力系统简化电路及谐波等效电路 a) 电路 b) 谐波等效电路

在这种情况下，I(?)sn和I(?)Cn分别为

（4-19）

（4-20）

由上述两式看到，当Xsn=XCn时，并联电容器与系统阻抗发生并联谐振，Isn、ICn均远大于In，谐波电流被放大。来自：电工技术之家

因Xsn=nXs，而XCn=XC/n，故谐振点谐波次数为n0=XC/Xs,即当谐波源中含有次数为XC/Xs的谐波时，将引起谐振。若谐波源中含有次数接近XC/Xs的谐波，虽不谐振，但也会导致该次谐波被放大。

二、抑制谐波放大的方法

通常给并联电容器串接一定电抗器，改变并联电容器与系统阻抗的谐振点，以避免谐振。

由于通常Rsn?Xsn，故可忽略Rsn。这样串接电抗器之后，Isn和ICn变为：

（4-21）

（4-22）

式中 XL——串联电抗器的基波电抗。

定义变量β=（nXL-XC/n）/nXs，将上述两式改写为

（4-23）

（4-24）

由此得出ICn/In和Isn/In随β变化的曲线，如图4-4所示。

图4-4 ICn/In和Isn/In随β变化的曲线