4 抑制谐波串联电抗器的选用4 抑制谐波串联电抗器的选用.doc

抑制谐波串联电抗器的选用 河南逐鹿电力设备(集团)公司 白俊立 乔继杰 杨保豫 摘要：为进一步搞好设备的配套改造，加强设备管理，实现供电系统的经济运行，减少整个供电系统设备的损耗，获得最佳经济效益的设备运行方式，对抑制谐波串联电抗器的选用进行了较为详细的阐述。本文主要对具体抑制谐波串联电抗器的选用情况和TSC动态无功补偿进行了解析。 关键词： HYPERLINK /c.php?t=blogk=%B5%E7%CD%F8ts=bpoststype=tag \t _blank 电网? HYPERLINK /c.php?t=blogk=%B9%A6%C2%CA%D2%F2%CA%FDts=bpoststype=tag \t _blank 功率因数? HYPERLINK /c.php?t=blogk=%BD%DA%C4%DC%BD%B5%BA%C4ts=bpoststype=tag \t _blank 节能降耗? HYPERLINK /c.php?t=blogk=%BF%C6%D1%A7ts=bpoststype=tag \t _blank 科学? HYPERLINK /c.php?t=blogk=%D0%B3%B2%A8%D6%CE%C0%ED%C9%E8%B1%B8ts=bpoststype=tag \t _blank 谐波治理设备?TSC和TSF动态无功补偿 补偿用并联电容器对谐波电压最为敏感，谐波电压加速电容器老化，缩短使用寿命。谐波电流将使电容器过负荷、出现不允许的温升，特别严重的是当电容器组与系统产生并联谐振时电流急速增加，开关跳闸、熔断器熔断、电容器无法运行。为避免并联谐振的发生，电容器串联电抗器。它的电抗率按背景谐波次数选取。电网的背景谐波为5次及以上时，宜选取4.5% ~ 6%；电网的背景谐波为3次及以上时，宜选取12% 一、 电抗率K值的确定 1. 系统中谐波很少，只是限制合闸涌流时则选K=0.5~1%即可满足要求。它对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。 2. 系统中谐波不可忽视时，应查明供电系统的背景谐波含量，在合理确定K值。电抗率的配置应使电容器接入处谐波阻抗呈感性。电网背景谐波为5次及以上时，应配置K=4.5~6%。通常5次谐波最大，7次谐波次之，3次较小。国内外通常采用K=4.5~6%。配置K=6%的电抗器抑制5次谐波效果好，但明显的放大3次谐波及谐振点为204Hz，与5次谐波的频率250Hz，裕量大。配置4.5%的电抗器对3次谐波轻微放大，因此在抑制5次及以上谐波，同时又要兼顾减小对3次谐波的放大是适宜的。它的谐振点235Hz与5次谐波间距较小。电网背景谐波为3次及以上时应串联K=12%的电抗器。在电抗器电容器串联回路中,电抗器的感抗XLN与谐波次数虚正比；电容器容抗XCN与谐波次数成反比。为了抑制5次及以上谐波。则要使5次及以上谐波器串联回路的谐振次数小于5次。这样，对于5次及以上谐波，电杭器电容器串联回路呈感性，消除了并联谐振的产生条件；对于基波，电抗器电容器串联回路呈容性，保持无功补偿作用。如电抗器电容器串联回路在n次谐波下谐振，则: 式中XCN/XLN为电抗率的倒数，不同的电抗率对应不同的谐振次数或不同的谐振频率，如表1所示。电抗器的电抗率以取6%为宜，可避免因电抗器、电容器的制造误差或运行中参数变化而造成对5次谐波的谐振。若电容器接入处，电网被污染严重，电抗率要另行计算。 Hz 如：K=4.5%则；K=5%则 K=6%则；K=7%则 K=12%则 表1 电抗率对应的谐振次数或谐波频率 电抗率谐波次数谐波频率Hz4.5%4.71235.55%4.472235.5%4.262136%4.08204电容器串联电抗器后，电容器端电压会升高。为了便于分析。画出电流、电压向量图，如图表示。 图 电抗器的设置、电流、电压向量 以电流I为基准，电抗器上压降ULN超前电流90°，系统电压UXN为两者向量和：UXN=UCN-ULN。如电抗器电抗率为6%，则： ULN=0.06UCN UXN=(1-0.06)UCN UCN=UCN/(1-0.06)=1.064UXN 电容器串联电抗率为6%电抗器后，电容器端电压为电网电压的1.064倍 电容器允许产期运行在1.1倍额定电压下。因此，电容器端电压升高6.4%是可以承受的。如电抗器电抗率为12%，电容器端电压升高13.6%，应当选用额定电压440V电容器。 串联电抗器后回来电流也将增大，电抗率K=6%，电容器端电压为电网电压的1.064倍电流也增加到相同倍数。无功功率补偿容量是增加还是减少？电容器端电压升高无疑会增加无功功率补偿容量。 （1）电容器无功功率补偿容量Q’C Q