如何在有諧波污染的系統里，正確選用電容器及電抗器。

前言

本文將針對以下主題加以討論

1)電容器用于無功補償時，面對諧波時產生的問題

2)電容器用于無功補償時，如何在有諧波污染的系統里，正確選用電容器及電抗器

使用電力電容器，已經是目前最便宜又穩定的無功補償方法。電力電容器如何達到無功補償功效?無功補償有何好處?多年來已有許多論述，在此就不加贅述。

故本文直接從諧波議題開始討論。至于何謂諧波?諧波為何會產生?以及諧波會造成什么問題?多年來亦已有許多論述，在此也就不加贅述。

本文僅探討電力電容器在應用于無功補償時，若電力系統里有諧波的存在，將會造成對電力系統及電容器有何負面影響?

而為了避免該負面影響，如何正確的選用及匹配電容器以及電抗器？

電容器與電力系統之并聯共振

以一個非常典型的電力系統為例。因為電力系統在一般的狀況是電感性加一小部份電阻性。在系統中為了無功補償，而投入電容器的同時，因為電容器是電容性負載，因此投入電容器之后，在某一個頻率時，電容器本身的電容性會與系統的電感性造成電容器本身與電力系統并聯共振的問題。

如果該系統有諧波污染，而這并聯共振頻率又剛好是諧波頻率，或接近諧波頻率，則此一諧波成份會因該電容器的電容性及系統的電感性并聯共振而放大。

這個被放大的諧波電流，會造成電力系統更嚴重的諧波污染，而且該放大的諧波電流同時造成電容器及該分路過電流過載。如果這個過載情形太嚴重，超過電容器所能承受，電容器可能會因此而故障。

電容器串接電抗器解決并聯共振問題

為了在有諧波負載的系統中，加裝電容器組以達到無功的補償，同時又能避免單純裝電容器時所造成的并聯共振問題，先進電機所提出的解決方法，便是在電容器前再加裝一只抗諧(De-tuned)電抗器。

那么要串聯多大的電抗器呢?針對各種不同的應用場所，專家們提出了許多建議，譬如:選用該電抗器的阻抗為電容器阻抗絕對值的5.67%,6%,7%,13%,14%等等，

在英文中，通常把此種電容器加裝De-tuned電抗器之設備稱為De-tunedFilter。

至于應該選用多少百分比的電抗率，則需要更進一步了解『應用場所有哪些諧波電流?』。

在此需要特別把電容器及電抗器的阻抗公式列出

電容器阻抗為Zc=1/(jωC)

電抗器阻抗為ZL=jωL