FOXBORO B0134SV電網(wǎng)無(wú)功配置容量中電容器所占比例最大，其中用戶電容器約占全部電容器的2/3。這部分
電容器的設(shè)計(jì)大多只考慮無(wú)功補(bǔ)償量，不考慮裝設(shè)點(diǎn)電能質(zhì)量的實(shí)際污染情況，因此，運(yùn)
行點(diǎn)電能質(zhì)量指標(biāo)低時(shí)，常造成一些事故，如補(bǔ)償裝置投不上、電容器使用壽命降低、電
容器保護(hù)熔絲熔斷，甚至發(fā)生串并聯(lián)諧振，引發(fā)電容器的諧波過(guò)電壓與過(guò)電流，導(dǎo)致電容
器爆炸等。用戶電容器的管理仍按平均功率因數(shù)進(jìn)行考核，由于存在諧波，還會(huì)對(duì)功率因
數(shù)產(chǎn)生影響，一般的，設(shè)備的輸入功率因數(shù)：
從該式可以看出，當(dāng)電流、電壓發(fā)生畸變時(shí)，其功率因數(shù)會(huì)隨著減小。
FOXBORO B0134SV港口測(cè)量數(shù)據(jù)分析
下面是某公司對(duì)港口辦公區(qū)配電系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果分析。
圖1所示為測(cè)量點(diǎn)電流波形圖以及電流THDi值。該圖中由于受負(fù)載影響，電流波形畸變很嚴(yán)
重，這是電流在正弦波形情況下疊加了各種諧波導(dǎo)致的，從該諧波表格可以詳細(xì)看到各次
諧波含有率，由于港口有大量變頻器負(fù)載，導(dǎo)致配電系統(tǒng)中5次、7次、11次諧波含量過(guò)高
。
圖1電流波形圖以及電流THDi值
圖2所示為電壓波形及其諧波表格。電壓出現(xiàn)畸變，主要原因是畸變的電流在線路諧波阻抗
上產(chǎn)生的，由于電流畸變十分嚴(yán)重，當(dāng)畸變的電流流經(jīng)線路阻抗時(shí)，會(huì)產(chǎn)生畸變的電壓降
，根據(jù)基爾霍夫電壓定律可知，在該配電系統(tǒng)上的其他設(shè)備也必定是連接到畸變的電壓上
，從而受到嚴(yán)重影響。
圖2電壓波形圖以及電流THDi值
圖3所示為該港口門機(jī)工作時(shí)無(wú)功需求趨勢(shì)圖以及辦公區(qū)電能情況。從圖3中可以看到，這
些設(shè)備在空載和負(fù)重時(shí)所需無(wú)功差別大，變化快。左圖可以看到，在門機(jī)工作時(shí)，每隔1分
鐘左右就會(huì)有一次很大的無(wú)功需求，傳統(tǒng)無(wú)功柜采用接觸器切投，功率因數(shù)控制器(RVC)控
制。RVC會(huì)設(shè)置相應(yīng)的步進(jìn)切投時(shí)間，一般時(shí)間設(shè)置會(huì)在10s到40s之間，例如ABB低壓RVC步
進(jìn)切投時(shí)間默認(rèn)為40s，切投時(shí)間太長(zhǎng)跟不上負(fù)載無(wú)功需求，切投時(shí)間太短會(huì)導(dǎo)致接觸器、
電容器等元件老化加速。跟據(jù)這一特性可知，傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償無(wú)法跟蹤快速變化的負(fù)載無(wú)
功需求，這會(huì)導(dǎo)致功率因素?cái)?shù)一直很低。功率因數(shù)受諧波和快速變化的負(fù)載影響，要投入
更大的無(wú)功補(bǔ)償或更換新的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，各種成本也會(huì)隨之上升。
如圖4所示，受諧波影響，功率因數(shù)普遍不高，平均僅為0.84。
圖3港口門機(jī)工作時(shí)無(wú)功需求趨勢(shì)圖、功率和電能
由以上分析可知，功率因數(shù)受到諧波的影響，根據(jù)公式利用計(jì)算機(jī)仿真可以看出當(dāng)PF=0.84
，THDu=5%時(shí)，THDi高達(dá)60%。
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