概述
現在一些工業或商業的動力系統中，有時會出現一些原因莫明的故障或事故。例如，在額定負荷范圍內，經常出現補償電容器或熔斷器發熱燒毀、一些測控元件或控制保護設備產生異常誤差或誤動作、負荷開關失控、生產工藝或產品質量不穩定等問題。我們應該有所警覺，最可能的起因只有一個——電力諧波及其影響。
在理想情況下，我國電源提供的電壓和電流具有標準50Hz頻率的正弦波形，但在實際中供電電壓和電流的波形由于某些原因產生畸變，即疊加了諧波成分。
諧波
是一個周期電氣量中頻率為大于1整數倍基波頻率的正弦波分量，由于諧波頻率高于基波頻率，又稱高次諧波。
諧波頻率與基波頻率的比值稱為諧波次數。諧波源頻率(fn)可以表示如下圖：
fn=fo(P*N±1)
fo=基波頻率
P=整流/開關元件的數量
N=整數數目1、2、3…
例：6脈沖整流(P=6)
fn=5，7，11，13，17，19
諧波含量(電壓或電流）
從周期性交流量中減去基波分量后所得的量。
諧波含有率(HR)
周期性交流量中含有的第h次諧波分量的方均根值與基波分量的方均根值之比(用百分數表示)。第h次諧波合有率以HR Uh表示， 第h次諧波電流含有率以HR Ih表示。
總諧波畸變率(THD)
周期性交流量中的諧波含量的方根值與其基波分量的方均根值之比(用百分數表示)。
應用領域
諧波從何而來?
1、現代工業高速發展：石油化工工業/汽車制造工業/鋼鐵工業/半導體電子工業/通迅行業/造紙輕工工業/煙草工業；
2、商業化辦公樓宇；
3、體育場、展覽館；
4、大量使用現代工業設備：變頻調速裝置/直流傳動設備/電焊機/中頻設備/大功率可控硅/電子整流設備/UPS系統電腦設備/新型熒光燈具/電解設備。
諧波對設備的影響
1、供用電系統中的諧波危害主要表現在以下幾個方面：
供電設備在高頻分量作用下，集膚效應增大、渦流、磁滯等影響增加，引起異常過熱，損耗大為增加。諧波成分使電流和電壓波形發生畸變，而波形過零點的畸變直接對測控元件或設備產生干擾和誤動。
2、諧波影響的主要設備：
變壓器、旋轉電機
鐵芯磁感應環流增加，大大加大電氣設備發熱損耗增加功耗，加速絕緣老化，影響設備壽命。
電線電纜
集膚效應增大，發熱損耗增加，加速絕緣老化，影響壽命。
電力電容器組
諧波電壓會加速電容器的老化，使電容器的損耗系數增大，附加損耗增加，從而容易發生故障和縮短電容器的壽命。
另一方面，諧波回路的諧振頻率接近于某次諧波頻率時，使諧波電流放大，甚至產生諧振。
供用電設備
旋轉電機轉速不穩，供用電設備機械振動加大，甚至發生諧振。
測控元件或設備
受諧波干擾而出錯或誤動。如負荷開關誤跳、產生測控設備失控或不穩定。
我公司采用在電容器前串濾波電抗器的技術來達到保護電容器的作用，同時也起到了抑制電網諧波的效果。濾波電抗器和電容器串聯組成LC振蕩回路，并通過精確的調整使諧振頻率固定在某個特定的頻率上，從而達到抑制電網諧波的目的(見下圖)。
為了方便在不同的低壓系統里安裝帶濾波電抗器的補償系統，我公司提供組裝成型并經過嚴格測試的低壓濾波無功補償模塊.用戶可以直接訂購補償模塊安裝在自己的低壓系統中。
另外我公司也可以根據現場的具體情況，直接提供成套的低壓補償裝置、諧波處理裝置和有源濾波裝置，并提供完善的售前和售后服務。
諧波對電力電容器的危害
諧波對電力電容器的危害 諧波電流一旦被電容器放大并疊加在電容的基波電流上，這將使流過電容器電流的有效值增加，電力電容器會由于諧波電流引起附加絕 緣介質損耗加大、溫度升高，加快電容器絕緣老化，甚至引起過熱使電容器損壞。此外，諧波電流被放大引發的諧波電壓增大一旦疊加 在電容器的基波電壓上，同樣會使電容器電壓有效值增大，并且電壓峰值也會大增加，造成電容器發生局部放電不能熄滅，這也是電容 器損壞的一個主要原因。
由于電容器對諧波電流的放大作用，它不僅危害電容器本身，而且會危及電網中的其它電氣設備，嚴重時會造成電氣設備損壞，甚至破 壞電網的正常運行，因此，必須要解決好電容器對諧波電流的放大問題，加強諧波的抑制與防范。
主要用途與適用范圍
ZUIC-9K系列智能濾波式無功補償模塊是由智能測控單元、智能型過零投切繼電器、智能保護單元、低壓濾波電力電容器組成一個獨 立完整的智能補償單元。替代由智能無功控制器、熔絲（或微斷）、晶閘管復合開關（或接觸器）、熱繼電器、指示燈、低壓電力電容器、 干式串聯電抗器多種分散器件組裝而成的自動無功補償裝置。
產品主要應用于諧波十分嚴重場合的無功補償，能夠可靠運行，不會產生諧振，對諧波無放大作用，并在一定程度上有吸收消除諧波的功能。其中串接6%、7％電抗器的產品使用于主要諧波為5次的電氣環境，串接12%、13％電抗器的產品使用于主要諧波為3次的電氣 環境。
本產品符合：國家標準GB!丁15576-2008（我公司為本標準主要起草單位）
功能特點
模塊化結構
智能電容器為模塊化結構，體積小、現場接線簡單、維護方便。只需要增加模塊數量即可實現無功補償系統的擴容。
過零投切
零投切由核心器件智能型過零投切繼電器實現零電壓投、零電流切，即“過零投切”，降低系統功耗。因此電容器投切過程無涌流沖擊、 無切除過電壓、無燃弧現象。
保護功能
智能電容器具有過電壓、過電流、欠電壓、失壓保護、缺相、短路保護、電容器和電抗器過溫保護、諧波超限保護、容量損耗超限報警、 投切故障報警、電路故障報警、通訊故障報警等功能，有效保障電容器安全，延長設備壽命。低壓電力電容器體內溫度保護是其重要保 護之一，工作電源電壓過高。過諧波及環境溫度過高均會嚴重影響低壓電力電容器的使用壽命。設置低壓電力電容器體內溫度保護，可 以在其體內溫度超值時退出運行，從而延長低壓電力電容器的使用壽命。
控制技術
投切判據為功率因數及無功功率，采用無功潮流預測和延時多點采樣技術，功率因數低于設定值時，根據負荷無功缺額分級差控制投切， 確保投切無振蕩。重載時，無功得到充分補償。
智能網絡功能
控制器可要可不要，智能電容器可自成系統工作，實現低壓無功自動補償功能，個別智能無功補償電容器故障后自動退出，并不影響其 余工作。采用智能網絡技術，構建485通迅網絡，多臺電容器并聯使用，自動生成一個網絡，其中地址碼最小的一個為主機，其余則為副機．構成低壓無功自動控制系統。個別副機故障自動退出，不影響其余工作，主機故障自動退出，在其余副機中產生一個新的主機， 組成一個新的系統。
優質電力電容器
智能電容器中的電容器組件采用漸進式加厚銀鋅鍍膜工藝，銀鋅鍍膜具有良好的導電性和穩定性，同時厚度與該處的電流密度成正比，因此工作時發熱量小并且均勻，極大地提高了低壓電力電容器的容量穩定性，極少衰減，電容器整體高真空下浸漬技術，保證了電容器具有極好的穩定性和超長的使用壽命。
人機聯系
采用液晶大屏幕全中文顯示器和按鍵實現人機聯系。液晶顯示器上實時顯示網絡狀況及電容器運行數據：包括無功功率、系統功率因數、 電壓、電流、電容器電流、諧波畸變率、電容容量、電容器體內溫度、CT變比，聯機臺數等。
故障自診斷技術
通過實時監測智能電容器內部零投切開關、斷路器、電容器等零部件運行狀況，并在液晶顯示器實時中文提示。便于故障快速定位。從 而實現免維護。
傻瓜式操作模式
能自動識別和設置用戶外配總柜互感器變比，自動識別二次互感器取樣信號極性。接線無極性錯接之憂慮，每臺能自動生成通信地址編 碼，無需人工設置，即連即用。
混合補償功能
可實現分相補償。在三相負荷不平衡場合，可采用三相與分相相結合方式，根據每相無功缺額大小，對三相分別投切，達到無功最優化。
濾波功能
有效抑制高次諧波涌流，對高次諧波形成低阻抗通路。對諧波具有吸收泄放作用，能消除高次諧波對電容器的影響，減輕和抑制諧波電 流和閃變電流，保護電路及電容器過載，防止電容器過熱、絕緣介質的老化、自愈性能下降、使用壽命降低。
安裝維護方便
ZUIC-9K系列智能濾波式無功補償模塊安裝設計為座式安裝，模塊化結構，組合靈活，擴容方便，在低壓成套柜中安裝簡單，便于維護。
高品質干式串聯電抗器
產品的干式串聯電抗器，體積小、重量輕、高品質、低溫升、低功耗，并且具有極高的耐熱等級，可確保電抗器在高溫下亦能安全地無噪音地運行。
型號及含義
產品設計序號如：
ZUIC-9KS/0.48-40-7％表示共補40kvar電容電壓480V串接7％電抗，三相補償用于400V系統。
ZUIC-9KF/O.28-20-7％表示分補20kvar電容電壓280V串接7％電抗，分相補償用于400系統。
串聯電抗器電抗率一般取7％或13%。
電容電壓一般三相補償取480V或525V，分相補償取280V或300V，可靠性高。
電抗率為7％的產品主要應用于5次及以上諧波含量較高的場合；電抗率為13％的產品主要應用于3次及以上諧波含量較高的場合。
單組產品選型表
人機交互
單組產品安裝接線圖
單組產品外形及安裝尺寸
雙組產品選型表
雙組產品安裝接線圖
雙組產品外形及安裝尺寸
主要技術參數
環境條件
1、環境溫度：-45℃ - 55℃;
2、相對溫度：40℃, 20-90%
3、海拔高度：≤200Om;
電源條件
1、工作電壓：380V/220V±20%;
2、功率消耗：<0.5W（切除電容器時）;<5W（投運電容器時）;
電氣安全
電氣間隙與爬電距離、絕緣強度、安全防護、短路強度、采樣與控制電路防護符合中華人民共和國電力行業標準DL/T842-2003《低壓并聯電容器裝置使用技術條件》中對應條款要求；
保護誤差
1、電壓：≤0.5%;
2、電流：≤1.0%:
3、溫度：±1℃（電容器），±30℃（電抗器）;
4、時間：±0.Ols;
零投切開關參數
1、零投切偏移度：≤2.5º;
2、耐電壓沖擊：≥AC2500V(DC4000V);
3、耐電流沖擊：≥50倍額定電流；
可靠性參數
1、控制準確率：100%;
2、投切允許次數：100萬次；
3、電容器容量運行時間衰減率：≤1%年；
4、電容器容量投切衰減率：≤0.1％萬次；
5、年故障率：≤0.1%;
無功控制參數
1、無功控制誤差：≤最小電容器容量的75%;
2、無功容量：單臺≤(50)kvar共補；≤30kvar（分補）;雙臺≤(30+30)kvar共補；≤（30+30）kvar（分補）;
測量誤差
1、電壓：≤0.5%（在80-120％電源額定電壓范圍內）;
2、電流：≤1%（在5-20％額定電流范圍內）；≤0.5%（在20-120％額定電流范圍內）;
3、功率：≤1%;
4、溫度：±1℃；
典型設計電氣原理圖
智能電容器安裝數量參考表
注：智能濾波式無功補償模塊產品內有電抗器，工作時有較大熱量產生，因此電氣柜內應裝設溫控散熱電扇。
普通式智能無功補償電容器產品臺數較多時，為便于散熱，因此電氣柜內應裝設溫控散熱電扇。
典型設計例圖
諧波治理與無功補償成套三相共補設計舉例
1、此例諧波治理與無功補償成套應用設計舉例包括：箱式變、公用變、專用變、綜合變GGD/GCK/GCS/MNS等配電柜的無功補償和諧波抑制。
2、應用場合：三相負荷平衡場合，6%，7%電抗率的模塊主要用于大功率直流電機、風機、變頻器等非線性設備產生的5、7次及以上的諧波補償場合，且以上非線性設備比例≤50%變壓器容量，存在一定量的諧波，電容器額定電壓的選取宜不低于480V。12%
13%電抗率的模塊主要用于硅整流、單晶爐、鑄錠爐、熔煉爐、中頻爐、軋機、等非線性設備產生3次及以上諧波補償的用電場所，且以上負荷中非線性設備比例≤50%變壓器容量存在大量諧波，電容器額定電壓的選取宜不低于525V。
諧波治理與無功補償成套混合補償應用設計舉例
1、此例無功補償包括：箱式變、公用變、專用變、綜合變GGD/GCK/GCS/MNS等配電柜的無功補償和諧波治理；智能電容器
2、應用場合：三相負荷不平衡場合，6%，7%電抗率的模塊主要用于大功率直流電機、風機、變頻器等非線性設備產生的5、7次及以上的諧波補償場合，且以上非線性設備比例≤50%變壓器容量，存在一定量的諧波，電容器額定電壓的選取宜不低于480V。12%、13%電抗率的模塊主要用于硅整流、單晶爐、鑄錠爐、熔煉爐、中頻爐、軋機、等非線性設備產生3次及以上諧波補償的用電場所，且以上負荷中非線性設備比例≤50%變壓器容量存在大量諧波，電容器額定電壓的選取宜不低于525V。
