串聯(lián)電抗器電抗率的選擇

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1、串聯(lián)電抗器電抗率的選擇　　電力電容器和與之配套的串聯(lián)電抗器在電力系統(tǒng)中的無功補償、降低線損以及限制合閘涌流與高次諧波方面的作用已被國內(nèi)外運行實踐所證實。由于電抗器高次諧波電流含量與電網(wǎng)諧波源狀況、阻抗參數(shù)和電容器裝置回路阻抗參數(shù)有關(guān)，因此在實際應(yīng)用中電抗率的取值是不同的。這就要求我們在設(shè)計中要有針對性。以免出現(xiàn)不必要的問題。　　2.合閘涌流　　合閘涌流問題之所以引人注意，是因為它對電力系統(tǒng)和用戶產(chǎn)生多方面的不利影響。有時會造成設(shè)備損壞和系統(tǒng)事故?！　‰娙萜魍哆\合閘時產(chǎn)生的合閘涌流一般分兩種情況：第一

2、種是單組電容器的合閘涌流，此種合閘涌流一般都小于開關(guān)設(shè)備允許的較大合閘涌流，故一般不采取限制涌流措施；第二種是已有一組或多組電容器在運行，再投入另一組時的合閘涌流。實踐證明，此合閘涌流可以達到電容器組的額定電流的20～250倍。其放電電流值為：　　I=√U/XLXC=√QC/XL（1）　　式中:XC-電容器的容抗；　　XL-電路的感抗；　　QC-電容器的無功功率；　　由式（1）可知，在電容器回路中裝設(shè)串聯(lián)電抗器，增大電路的感抗，I將減小。如串聯(lián)電抗器選擇恰當(dāng)，便可將涌流限制在允許的范圍之內(nèi)。　　3.

3、高次諧波及電抗率的選擇　　在電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波電流將引起系統(tǒng)中電壓波形的畸變，是對電網(wǎng)的一大公害，它將嚴重影響電容器組的正常運行。由此也必須采取加裝串聯(lián)電抗器的辦法對高次諧波加以抑制。眾所周之，傳入電抗器后，對基波來講不會有大的影響，但對諧波來說卻有較大的影響。這些非正弦波形可以用數(shù)學(xué)分析的方法分解成工頻的基波和各種倍數(shù)頻率的諧波。但對電容器來講，一般不存在偶次倍數(shù)的諧波。因此主要考慮3、5、7、9、11、13等次諧波的影響。在這些高諧波中以5次諧波較顯著。如某系統(tǒng)電壓波形包括基波

4、和5次諧波（其它高次諧波占的比例很?。??；妷号c額定電壓相等，而5次諧波電壓值為額定電壓的26.45％.在這種情況下經(jīng)過計算可得出電容器組3.4％，過電流65.6％，電容器的無功出力過負荷35％?！　∮缮峡芍?，高次諧波嚴重影響電容器組的正常運行，因此必須采取相應(yīng)的措施以降低諧波分量，抑制母線電壓的畸變，減小諧波過電流?！　D1為電容器串聯(lián)電抗器的單相等值電路圖?！　D1　　圖中：En為n次諧波源電動勢；XB、XL分別為變壓器、電抗器的等值感抗；XC為電容器組的等值容抗；n為諧波次數(shù)；In為n次諧波

5、總電流。　　顯然，In=En/nXB+（nXL-XC/n）（2）　　對于圖1電路來說，起主要作用的是3、5、7、11等次諧波。在式（2）中，若使nXL-XC/n=0，　　則當(dāng)n=3時，XL=0.11XC　　則當(dāng)n=5時，XL=0.04XC　　則當(dāng)n=5時，XL=0.02XC　　從式（2）可以看出，當(dāng)nXL-XC/n>0即電容器組回路呈感性時，可使諧波電流減小，因此抑制諧波電流的電抗值應(yīng)滿足nXL-XC/n>0的條件，又考慮到電抗值應(yīng)有一定余量，工程上常取可靠系數(shù)為1.5，因此串聯(lián)電抗器的電抗值應(yīng)按下

6、式選?。骸　L=aXC（3）　　如限制5次諧波電流，則應(yīng)?。骸　L=1.5（0.04XC）=0.06XC　　則：XL/XC=0.06　　式中0.06為限制5次諧波電流時，電抗器工頻額定電抗XL與電容器工頻額定容抗XC的比值，稱為電抗率，用字母K表示?！　〖矗篕=XL/XC（4）　　在5次諧波時，由式（4）可知，電抗率K=6％時，才能補償支路的5次以上諧波電抗呈感性，才能有效地抑制高次諧波，并將合閘涌流限制在5倍額定電流左右?！　☆~定電抗率　　XL=0.1%～1%×c—不考慮諧波影響，僅需抑制合閘

7、涌流　　XL=4.5%～6%×c—限制5次以上高次諧波的影響　　XL=12%～13%×c—限制3次以上高次諧波的影響　　額定頻率：用于50Hz和60Hz電力系統(tǒng)中　　4.結(jié)束語　　隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，為節(jié)約能源，改善供電品質(zhì)，提高無功補償水平。在電容器組中采用串聯(lián)電抗器是一種行之有效的好辦法，但要注意現(xiàn)場應(yīng)用條件，按現(xiàn)場條件與要求進行設(shè)計才能達到預(yù)期的效果。若主要是為限制諧波，其電抗率宜按6%來選擇串聯(lián)電抗器；若主要是為限制涌流和短路電流其電抗率宜選0.2%～1%的空心式電抗率，才能式涌流和諧波

8、得到較好的抑制。