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无功补偿用串联电抗器的性能与作用

默认分类2008-02-2514:07阅读154评论0

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目前工矿企业无功补偿多采用分组自动跟踪补偿，单组容量多为900kvar以下，一般都将电力电容器，串联电抗器及真空接触器等装于同一柜内，这样就要求电抗器体积小、性能好、重量轻、便于安装

维护；现对无功补偿用串联电抗器的用途、性能介绍如下。

一、串联电抗器类种

1、油浸式铁芯电抗器；

2、 干式铁芯电抗器；

3、 干式空芯电抗器；

4、 干式半芯电抗器；

5、干式磁屏蔽电抗器；

二、无功补偿电抗器用途分为：

1、限流电抗器；

、抑制谐波电抗器;

3、滤波电抗器;

三、串联电抗器的作用是多功能的，主要有：

1、 降低电容器组的涌流倍数和涌流频率，便于选择配套设备和保护电容器。根据GB50227标准要求应将涌流限制在电容器额定电流的10倍以下，为了不发生谐波放大（谐波牵引），要求串联电抗器的伏安特性尽量为线性。网络谐波较小时，采用限制涌流的电抗器；电抗率在0.1%—1%左右即：可将涌流限制在额定电流的10倍以下，以减少电抗器的有功损耗，而且电抗器的体积小、占地面积小、便于安装在电容器柜内。采用这种电抗器是即经济，又节能。

2、 串联滤波电抗器，电抗器阻抗与电容器容抗全调谐后，组成某次谐波的交流滤波器。滤去某次高次谐波，而降低母线上该次谐波的电压值，使线路上不存在高次谐波电流，提高电网的电压质

量。

滤波电抗器的调谐度：

XL=3L=1/n2XC=AXC

式中A一调谐度（%）

XL一电抗值（Q）

XC一容抗值（Q）

n-谐波次数

L一电感值（pH）

3----314

各次谐波滤波电抗器的电抗率

3次谐波为11.12%

5次谐波为4%

7次谐波为2.04%

11次谐波为0.83%

高次谐波为0.53%

按上述调谐度配置电抗器，可满足滤除各次谐波。

3、抑制谐波的电抗器，先决条件是需要清楚电网的谐波情况，查清周围用电户有无大型整流设备、电弧、炼钢等能产生谐波的设备，有无性能不良好的高压变压器及高压电机，尽可能实测一下电网谐波的实际量值，再根据实际谐波量来配置适当的电抗器。铁芯电抗器电抗线性度不好，有噪声，空芯电抗器运行无噪声，线性度好，

损耗小。来源:

标准规定空芯电抗器容量在100KVAR以下时，每伏安损耗不大于0.03W。例如：单台12000VA电抗率6%的电抗器损耗为360W，M相有功损耗为1080W，这是一个不小的数字。电网上谐波较小时，采用限流电抗器可节省电能。

4、 由于设置了串联电抗器，减少了系统向并联电容器装置或电容器装置向系统提供短路电流值。

5、 可减少电容器组向故障电容器组的放电电流，保护电

力电容器。

6、 可减少电容器组的涌流，有利于接触器灭弧，降低操

作过电压的幅值。

7、 减小了由于操作并联电容器组引起的过电压幅值，有利

于电网的过电压保护。

四、串联电抗器的选型原则

用电企业都有自身的特点，对设备有不同的要求，干式电抗器有噪音小、电抗器的线性度好、机械强度高、安装简单等特点；油浸电抗器损耗小、占地面积小、线性度不好、噪音大。因此，采用什么样的电抗器应综合考虑。串联电抗器主要作用是抑制谐波、限制涌流和滤除谐波。电抗率是电抗器的主要参数，电抗器的大小直接影响它的作用。

限流电抗器电抗率在0.1-1%而抑制谐波的电抗器电抗率在4.5%-13%，限流电抗器把涌流限制在电容器额定电流10倍以下为谊。配置限流电抗器时，应考虑线路电抗(却H/M)。

五、投切电容器时的涌流：

1、单组电容器投入时的涌流

Iym=V2IZ[1-^(XZ/Xl)]

Xl=2IE*XZ/(Iym-鹏*I￡)2

Wy=*(X￡/Xl)

式中

Iym---合闸涌流最大幅值(峰值)(KA)

IE---组电容器装置的额定相电流(A)

XE---组电容器相总额定电抗(⑵

X_l---系统感抗与串联电抗器相额定电抗(0)

fy----涌流频率

M---电网频率

2、各电容器组容量相等时按下式

Iym=[(M-1)/M]*寸2000QZ/3wL](kA)

L=[(M-1)/M]2*[2000QZ/3wIym2](pH)

式中

QZ-单组电容器额定容量(kvar)

M---电容器组数

L---电感值(ph)

3---角频率(314)

lym-峰值电流(ka)

线路电抗XL=(1pH/M)

fy=103/[2*(LCZ)]

当电网存在谐波不可忽视时，应采用抑制谐波的电抗器。为

了确定合理的电抗率，应查明电网谐波背景含量，以便适当的选用电

抗器种类和电抗率。

六按以下方式配备电抗器

1、偶次谐波2、4、6、8次，谐波对称互相抵消，因此

不于考虑。

2奇次谐波为3、5、7、11、13次及以