串联谐振功率因数和谐波问题

---

用于改善功率因数的电容器的存在会引起局部系统的谐振，随后是非常大的电流增加，这对电容器本身是有害的。在这种情况下，存在两个系统谐振，即并联谐振和串联谐振（也称为变频串联谐振）。

并联谐振导致谐振频率下的高阻抗。通常，谐波源被视为增加每个并联阻抗臂上的谐波电压和高谐波电流的电流源。

并联谐振可以通过多种方式发生，这是将电容器通过谐波源连接到同一母线时最简单的方法。源极和电容器之间可能发生并联谐振。假设谐波源是电感性的，则谐振频率为：

参数：   

f    =基频（Hz）

fp  =并联谐振频率（Hz）

Ss  =源短路额定值（Var）

Sc  =电容器额定值（Var）

如图所示，系统中可能发生并联谐振。来自用户B的谐波电流在母线上遇到高阻抗谐波。这可能是由于系统电感（L s）与系统电容或负载电容（C 1）之间的谐振。

为了确定现有的谐振条件，有必要测量每个负载和电源负载上的谐波电流以及母线上的谐波电压。通常，如果在谐波电压较高时从母线进入电力系统的电流较小，则表明电力系统发生谐振。而如果有大的谐波电流流向用户A的负载并增加母线上的谐波电压，则表明系统电感与电容器之间存在谐振。

看图中的系统。在较高的频率下，作为电容性阻抗抑制器，可以忽略负载。在这种情况下，在以下情况下会发生串联谐振：

参数：

f    =基本频率（Hz）

fs   =串联谐振频率（Hz）

St   =变压器额定值（VA）

Sl   =额定负载（VA）

Sc   =电容器组的额定值（VA）

Zt   =变压器阻抗（pu）

在串联谐振时，高电容器电流可以以相对较小的谐波电压流动。流过的实际电流取决于电路的品质因数（Q）。通常在500 Hz时约为5。