電抗器電抗率如何正確的選擇

?電力電容器和與之配套的串聯電抗器在電力系統中的無功補償、降低線損以及限制合閘涌流與高次諧波的作用已被國內外運行實踐所證實。電抗器高次諧波電流含量與電網諧波源狀況、阻抗參數和電容器裝置回路阻抗參數有關，在應用中電抗率的取值是不同的。這就要求我們在設計中要有針對性。以免出現不必要的問題。

合閘涌流問題之所以引人注意，是因為它對電力系統和用戶產生多的不利影響。有時會造成設備損壞和系統事故。?

電容器投運合閘時產生的合閘涌流分兩種：第一種是單組電容器的合閘涌流，此種合閘涌流都小于開關設備允許的最大合閘涌流，故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串聯電抗器，增大電路的感抗，I將減小。如串聯電抗器選擇恰當，便可將涌流限制在允許的范圍之內。?

在電力系統中，電氣設備所產生的高次諧波電流將引起系統中電壓波形的畸變，是對電網的一大公害，它將嚴重影響電容器組的正常運行。由此也采取加裝串聯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，但對諧波卻有較大的影響。這些非正弦波形可以用數學分析的方法分解成工頻的基波和各種倍數頻率的諧波。但對電容器來講，不存在偶次倍數的諧波。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次諧波較明顯。如某系統電壓波形包括基波和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％.在這種下經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％。?

由上可知，高次諧波嚴重影響電容器組的正常運行，采取相應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。?

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；In為n次諧波總電流。?

In=En/nXB+（nXL-XC/n）?（2）?

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n=3時，XL=0.11XC?

則當n=5時，XL=0.04XC?

則當n=5時，XL=0.02XC?

從式（2）可以看出，當nXL-XC/n>0即電容器組回路呈感性時，可使諧波電流減小，抑制諧波電流的電抗值應滿足nXL-XC/n>0的條件，又考慮到電抗值應有一定余量，工程上常取可靠系數為1.5，串聯電抗器的電抗值應按下式選?。?

XL=aXC?（3）?

如限制5次諧波電流，則應?。?

XL=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。?

即：K= 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。?

額定電抗率

XL=0.1%～1%×c — 不考慮諧波影響，僅需抑制合閘涌流?

XL=4.5%～6%×c — 限制5次高次諧波的影響?

XL=12%～13%×c— 限制3次高次諧波的影響?

額定頻率：用于50Hz和60Hz

電力系統中諧波不可忽視時，應查明供電系統的背景諧波含量，在合理確定K值。電抗率的配置應使電容器接入處諧波阻抗呈感性。電網背景諧波為5次及以上時，應配K=4.5~6%。通常5次諧波最大，7次諧波次之，3次較小。國內外通常采用K=4.5~6%。配置K=6%的電抗器抑制5次諧波效果好，但明顯的放大3次諧波及諧振點為204Hz，與5次諧波的頻率250Hz，容量大。配置4.5%的電抗器對3次諧波輕微放大，因此在抑制5次及以上諧波，同時又要兼顧減小對3次諧波的放大是適宜的。它的諧振點235Hz與5次諧波間距較小。電網背景諧波為3次及以上時應串聯K=12%的電抗器。在電抗器電容器串聯回路中,電抗器的感抗XLN與諧波次數虛正比；電容器容抗XCN與諧波次數成反比。為了抑制5次及以上諧波。則要使5次及以上諧波器串聯回路的諧振次數小于5次。這樣，對于5次及以上諧波，電抗器電容器串聯回路呈感性，消除了并聯諧振的產生條件；對于基波，電抗器電容器串聯回路呈容性，保持無功補償作用。

隨著電力工業的迅速發展，為節約能源，改善供電品質，提高無功補償水平。在電容器組中采用串聯電抗器是一種行之有效的好辦法，但要注意現場應用條件，按現場條件與要求進行設計才能達到預期的效果。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，才能式涌流和諧波得到較好的抑制。?

(本文來源于網絡，侵刪)