電容器頻繁燒毀，是純電容補償導致的嗎？
發布時間：
2021-09-15
企業無功補償柜中的電容器為何頻繁燒毀？更換多廠家產品仍無效？可能是純電容補償與電網諧波共同作用引發系統諧振所致。本文為你解析諧振原理及解決方案。
在工業電力系統中，無功補償柜內電容器頻繁燒毀是許多企業面臨的棘手問題。即便更換不同廠家的電容器，燒毀現象仍屢屢發生。這種情況很可能是由系統諧振引起的，而純電容補償與電網諧波的共同作用正是導致諧振的關鍵因素。
諧振產生的背景與條件
企業在排查電容器燒毀原因時，需重點關注兩方面：一是工廠是否使用了變頻器、整流設備等非線性負載，這類設備會向電網注入大量高次諧波；二是無功補償柜是否采用純電容補償方式，即僅包含電容器而未配置電抗器。當這兩個條件同時滿足時，系統就具備了發生諧振的潛在風險。
諧振原理的等效分析
為便于理解，可將變壓器和電網等效為一個電感，把諧波源等效為電流源。以 5 次諧波、100A 的諧波源為例：
- 無電容補償時：諧波電流直接流入變壓器和電網，電路穩定，不會出現諧波放大現象。
- 純電容補償時：假設在 5 次諧波下，變壓器和電網的等效阻抗為感性（+0.01Ω），純電容的阻抗為容性（-0.03Ω）。此時，流入電容器的諧波電流為 - 50A，流入變壓器的電流為 + 150A。與諧波源的 100A 相比，變壓器側的諧波電流被顯著放大，這將對電力設備造成嚴重危害。
諧振問題的解決方案
解決該問題的核心在于在純電容回路中串聯合適的電抗器，使無功補償支路的阻抗呈現感性（即阻抗為正）。如此一來，諧波電流將不再被放大。例如，對于 100A 的諧波源，通過合理配置電抗器，可使流入補償支路的諧波電流為 20A，流入變壓器的為 80A，確保系統穩定運行。
電抗器的選擇要點
電抗器的選型至關重要，它需要根據系統的諧波特性、電容容量等參數進行精確計算。關于如何選擇合適的電抗器，我們將在后續內容中詳細闡述。
諧振危害的延伸思考
諧振現象的危害不容忽視，從企業的無功補償系統到大型工程如虎門大橋，都存在諧振風險。2020 年虎門大橋發生的渦振，本質上也是頻率巧合與能量聚集導致的諧振現象。因此，深入分析諧振的根本原因并提前采取規避措施，對保障電力系統和工程結構的安全至關重要。
如需獲取企業電能質量檢測、諧波治理方案設計等服務，可通過官網留言或致電聯系，我們將提供從現場勘測到系統改造的全流程技術支持。
相關新聞
關注公眾號
廣東光達電氣股份有限公司
電話：0757-22227758
郵箱：gdgddq@126.com
網址：www.womenworld.com.cn
地址：廣東省佛山市順德區杏壇鎮高贊村杏壇水鄉大道613號三棟