西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室，西安 710049
收稿：2025-05-20，
纸质出版：2025-12-25
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祝令瑜, 孙启明, 沈柯宇. 谐波相位影响的电压幅值对高压并联电容器温升特性影响研究[J]. 电力电容器与无功补偿, 2025,46(6):27-32.
ZHU Lingyu, SUN Qiming, SHEN Keyu. Research on the Influence of Voltage Amplitude Affected by Harmonic Phase on the Temperature Rise Characteristics of High Voltage Shunt Capacitors[J]. Power Capacitor & Reactive Power Compensation, 2025, 46(6): 27-32.
祝令瑜, 孙启明, 沈柯宇. 谐波相位影响的电压幅值对高压并联电容器温升特性影响研究[J]. 电力电容器与无功补偿, 2025,46(6):27-32. DOI： 10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2025.06.004.
ZHU Lingyu, SUN Qiming, SHEN Keyu. Research on the Influence of Voltage Amplitude Affected by Harmonic Phase on the Temperature Rise Characteristics of High Voltage Shunt Capacitors[J]. Power Capacitor & Reactive Power Compensation, 2025, 46(6): 27-32. DOI： 10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2025.06.004.
针对高压并联电容器在谐波环境下的运行工况，本文开展了谐波电压幅值对电容器热稳定温升特性的影响研究。通过搭建热稳定试验平台，在环境温度恒定为30℃的条件下，对电容器施加基波叠加不同相位3次谐波的电压组合，保证电流有效值和谐波频率不变，通过谐波相位调整合成电压幅值，从而解耦电压对介质损耗的影响。采用卡尔曼滤波算法对温度测量数据进行滤波，基于温升变化率提取热稳定温升值。试验结果表明，在谐波相位为180°时合成电压幅值最大，电容器温升最高；在相位为0°时合成电压幅值最小，温升最低，验证了电压幅值对介质损耗和温升的影响。本研究为高压并联电容器在谐波环境下的热稳定性评估提供了理论依据与实验支撑。
As for the the operation conditions of high-voltage shunt capacitors in harmonic environments，in this paper the influence of harmonic voltage amplitude on the thermal stablility temperature rise characteristics of capacitors is studied. Through setting up thermal stability test platform and at the condition of constant ambient temperature at 30℃，a voltage combination of undamental waves superimposed with 3rd-order harmonics at different phases is applied to the capacitors.While maintaining constant current RMS value and harmonic frequency，the synthetized voltage amplitude is adjusted by varying the harmonic phases，thereby decoupling the influence of voltage on dielectric loss. The temperature measurement data is filtered by using a Kalman filter algorithm，and the thermal stability temperature rise value is extracted based on the temperature rise variation rate. The test result shows that in case of harmonic phase at 180°，the amplitude of synthetized voltage is maximum and the temperature rise of the capacitors is the highest. While in case of phase at 0°，the the amplitude of synthetized voltage is minimum and the temperature rise of the capacitors is the lowest. The findings confirm the influence of voltage amplitude on dielectric loss and temperature rise. The research in this paper provides both theoretical base and experimental support for assessing thermal stability performance of high-voltage shunt capacitors in harmonic conditions.
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