电容器引起的谐波放大案例分析
斯建平(杭州市房地产开发集团有限公司，杭州市310003)
CaseAnalysis ofHarmonic Amplification Caused byCapacitors
Si Jianping(HangzhouReal Estate DevelopmentGroup Co．，Ltd．，Hangzhou 310003，China)
Abstract The reactive power compensation
capacitor bank of the power transformer in a hospital
office building is damaged due to overheating，because
the capacitor bank without serial reactor is used，
resulting in harmonic of electricity load harmonic source
amplification．After the tunable capacitor bank is used in
the re—design，the resonance phenomenon disappeared．
Key words Reactive power compensation
Capacitor Reactor Harmonic Resonance 变压器二次侧电流(A】
电容器补偿容量
谐波次数
0kvar 50kvar 100kvar
摘要分析了某医院办公大楼供电变压器的无
l 600 538 512
功补偿电容器组损坏的原因：使用无串接电抗器的电
5 10 8 11
容器组。放大了用电负荷谐波源产生的谐波，致使电
7 4 5 9
容器过热而损坏．重新设计采用了调谐式电容器组
ll 30 62 283
后，谐振现象消失。 13 6 91 44
关键词 无功补偿 电容器 电抗器 谐波谐 17 2 8 2
振 THDu 3．8％ 5．9％ 19．6％
图1 变压器二次侧电流买测值
Fig．1 Measured current values on the secondary
1 案例 sideofthetransforlner
50 kvar的电容器投入．电容器上的实测电流有效值
某医院办公大楼供电给计算机用UPS的变压器的
无功补偿电容器组因过热而损坏。为找出电容器组损
，，。。为364A，电容器额定电流，。=S。，(、／丁以)=
坏的原因。进行了实地谐波测量。 100／(V'3-×0．4)=144A，，，。。，I。=2．5，相当于
2．5倍的额定电流流经电容器．这足以说明电容器
2分析
损坏的原因。根据《额定电压l 000 V及以下交流
2．1 变压器二次侧实测电流 系统用自愈式并联电力电容器》(IEC 60831)。电容
图l是测得的变压器二次侧谐波电流及电压总谐 器的最大运行电流不得超过其额定电流的1．3倍。
波畸变率(THD。)。从图1可知。当两组50kvar的电 2．3采用调谐式电容器组后．变压器二次侧实测电流
容器投入后出现严重的并联谐振．将30A的11次谐波 从谐波测量结果中可确认在系统中存在谐振现
电流(由UPS产生的)放大到283A(放大了约lO倍)， 象．因此重新设计了无功补偿系统。采用带电抗
同时THD。值也增加到19．6％。 器的调谐式电容器组。图3为投入带电抗器(电抗
2．2电容器组侧实测电流 率为14．8％)的调谐式电容器组后，变压器二次侧
图2为在电容器组侧测量电流的结果。当两组 电流和THD，，的测量结果。
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电容器引起的谐波放大案例分析(斯建平) ■—■一建—测●测I箍量一量-—电点塑点·乞-型-·--。+!+_型_l_垫_B坠UlL!DING
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在2010年4期的《建筑电气》杂志中，有一篇专题文章详细探讨了电容器在电力系统中可能引发的谐波放大现象。该文章通过对具体案例的深入剖析，阐述了电容器作为无功补偿设备，在电网运行时由于其非线性特性的介入，可能导致电网中的基波电压和电流畸变，进而放大了输入电源存在的高次谐波成分。 文章可能会详细介绍某个实际工程应用中，如商业楼宇或工业设施中安装的电容器组在运行过程中，由于采用传统（如铁芯或膜纸介）电容器而非理想的线性元件，当电网电压波动或者负载电流变化较大时，电容器内部的非线性伏安特性被激发，从而在交流电流中产生了较高的二次、三次乃至更高次谐波。这些谐波通过并联在电网中传播，不仅影响了电容器自身的性能和寿命，还可能对周边敏感用电设备造成谐波污染，甚至威胁整个电力系统的稳定性与效率。 文章将结合具体的测试数据、计算分析以及故障排除措施，深入解析了这一问题，并提出了预防和治理电容器引起谐波放大的有效策略和方法，以供广大建筑电气领域的专业人员参考借鉴。