Kondensatorresonanzprobleme und Lösungen

01 Resonanzphänomene in Leistungskondensatoren​
• Definition und Gefahren von Resonanzphänomenen
Leistungskondensatoren spielen eine entscheidende Rolle in Stromsystemen, können aber gelegentlich ein einzigartiges Phänomen erleben – die Resonanz. Einfach ausgedrückt, tritt Resonanz auf, wenn Leistungskondensatoren mit induktiven oder kapazitiven Komponenten im System in Resonanz schwingen, was zu ungewöhnlichen Schwankungen des Stroms oder der Spannung führt. Dieses Resonanzphänomen kann den stabilen Betrieb von Stromsystemen erheblich beeinträchtigen und sogar zu Schäden an Geräten oder Unfällen führen. Daher ist es von großer Bedeutung, Methoden zur Verhinderung der durch die Resonanz von Leistungskondensatoren verursachten Gefahren zu verstehen und zu beherrschen.

​• Ursachen und Folgen von Resonanzphänomenen
In Stromsystemen müssen Resonanzprobleme bei Leistungskondensatoren ernst genommen werden. Eine falsche Parameterauswahl kann dazu führen, dass Kondensatoren unter dem Einfluss von Harmonischen in Resonanz geraten, was zu Überspannungen und starken Stromspitzen führt, die das System schwer bedrohen. Resonanz tritt auf, wenn die natürliche Frequenz des Systems mit der Betriebsfrequenz des Kondensators übereinstimmt, wodurch Frequenzsynchronisation und überlagerte Kondensatorströme entstehen. Dieses Phänomen birgt kritische Risiken: Es kann gefährliche Überspannungen auslösen und Überlastströme um dutzendfache Normalwerte steigern, was die Stromsysteme und zugehörige Ausrüstung gefährdet. Daher müssen Unternehmen sorgfältig darauf achten, dass sich der Blindleistungsbeiwert 1 nähert, und sicherstellen, dass Serienreaktoren, die mit Leistungskondensatoren abgestimmt sind, verwendet werden, um Resonanz zu unterdrücken und harmonische Ströme zu reduzieren.

​02 Ursachen und Präventionsmaßnahmen von Resonanz​
​• Ursachen von Resonanz
Während des Betriebs von Leistungskondensatoren kann Resonanz aus mehreren Gründen auftreten:

• ​Verschiebung des Neutralpunkts​, die zu erhöhten Phasenspannungen führt, die Systemströme verändern und die Ausreichung der Kompensationströme beeinträchtigen.
• ​Nicht übereinstimmende Parameter​ zwischen Kondensatoren und Serienreaktoren, die harmonische Ströme verursachen.
  Resonanz wird besonders wahrscheinlich, wenn die Frequenzen der Harmonischen der Resonanzfrequenz des Systems nahekommen.

• Folgen und Prävention von Resonanz​
  Wenn die Frequenzen der harmonischen Ströme der Resonanzfrequenz nahekommen oder übereinstimmen und genügend Energie besitzen, können sie Resonanz in Leistungskondensatoren auslösen. Diese Resonanz kann zu Überspannungen führen, die die Spannungen der nicht defekten Phasen weiter erhöhen und möglicherweise interne Komponenten der Kondensatoren durchstoßen. Um solche Risiken – einschließlich Überspannungen und Schäden an Kondensatoren – zu verringern, beinhalten proaktive Maßnahmen die Installation von Hochleistungs-Linearfiltergeräten und die Sicherstellung von hochkompatiblen Serienreaktoren. Diese Strategien wirken effektiv gegen Resonanzrisiken und schützen die Stabilität des Stromsystems.