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串聯電抗器的作用是什麽?如何選用?

[2021/12/13]

       當(dang)配(pei)電係(xi)統(tong)非線性用(yong)電負(fu)荷比重較(jiao)大(da),並聯(lian)電容(rong)器組投(tou)入時,一方麵(mian)由(you)於(yu)電容器組(zu)的(de)諧波(bo)阻(zu)抗(kang)小(xiao),注入(ru)電容器組的諧(xie)波電流大,使(shi)電容器負荷(he)而嚴重(zhong)影(ying)響(xiang)其使用壽(shou)命,另(ling)一(yi)方麵當電容器組的諧波容抗與係統等效諧波感(gan)抗相等(deng)而發(fa)生諧振時,引(yin)起(qi)電容器諧波電流(liu)嚴重放(fang)大使電容器過(guo)熱而(er)損壞(huai)。

       因此,在(zai)並(bing)聯電容器的回(hui)路(lu)中(zhong)串(chuan)聯電抗器是非(fei)常有效(xiao)和(he)可行(xing)的方法(fa)。下麵我(wo)們(men)一起來(lai)詳(xiang)解了解一下諧波對低(di)壓(ya)並聯電容器裝(zhuang)置的危(wei)害(hai)、采(cai)用串聯電抗器抑製(zhi)諧波的作(zuo)用、串聯電抗器的選(xuan)用方法以及(ji)設計(ji)中應(ying)注意的一些(xie)問(wen)題(ti)。

一、諧波的產生原因

       在電力係統中,諧波產生(sheng)的根本(ben)原(yuan)因(yin)是由於非線性所致。當電流流經(jing)負載時(shi),與(yu)所(suo)加(jia)的電壓不(bu)呈(cheng)線(xian)性(xing)關(guan)係,就形成非正(zheng)弦電流,即電路中有諧波產(chan)生。由於半導(dao)體(ti)晶(jing)閘(zha)管(guan)的開關操(cao)作和二(er)極(ji)管、半(ban)導體晶閘管的非線特(te)性,電力係統的某(mou)些設(she)備(bei)如(ru)功率(lv)轉換(huan)器比(bi)較大的背離(li)正弦(xian)曲(qu)線波型(xing)。對(dui)周(zhou)期(qi)性的非正弦電量(liang)進(jin)行傅裏葉(ye)極數(shu)分解,除(chu)了(le)得到與電網(wang)基(ji)波頻率相(xiang)同(tong)的分(fen)量,還(hai)得(de)到(dao)一係列(lie)大於電網基波頻率的分量,這(zhe)部(bu)分電量稱(cheng)為(wei)諧波。

二、諧波的危害主(zhu)要(yao)有以下(xia)幾個方麵:

1.使發電機(ji)的輸(shu)出(chu)功率降(jiang)低;

2.使變(bian)壓器產生附加損(sun)耗,引起過熱(re),加速絕(jue)緣(yuan)介(jie)質(zhi)老(lao)化,導致(zhi)絕緣損壞;

3.使接入交(jiao)流係統的電容器過載(zai);

4.引起電器的附(fu)加發熱;

5.使感應電動(dong)機轉(zhuan)速(su)發生周期性變動,並引起附加損耗,產生附加的諧波轉矩(ju),產生機械(xie)振(zhen)動和噪(zao)聲;

6.加速電纜(lan)老化(hua),縮(suo)短(duan)電纜壽命;

7.對弱(ruo)電係統產生幹(gan)擾(rao),影響計算機、通(tong)信(xin)設備等的正常(chang)運(yun)行,造成(cheng)繼(ji)電保(bao)護(hu)誤(wu)動作等等。

三(san)、串聯電抗器的選擇(ze)分析

1.串聯電抗器的額定端(duan)電壓與串聯電抗率、電容器的額(e)定電壓有關。該(gai)額定電壓等於電容器的額定電壓乘以(yi)電抗率。

2.串聯電抗器額定容量等於電容器的額定(ding)容量乘(cheng)以電抗率(單(dan)相和三相均(jun)可(ke)按此(ci)簡(jian)便(bian)計算(suan))。由此可見(jian),串聯電抗器額定端電壓、額定容量均與電容器的額定電壓、額定容量及電抗率有關。電容器的額定電壓、額定容量本文(wen)不作詳細分析(xi),下麵著重分析串聯電抗率的選擇。

3.電抗率選擇的一般(ban)原則(ze)根據(ju)《關聯電容器裝置(zhi)設計規範(fan)》(GB50227-2008),僅(jin)用於限(xian)製湧(yong)流時,電抗率宜(yi)取(qu)0.1%~1.0%;用於抑(yi)製諧波時,電抗率應根據(ju)關聯電容器裝置介入電網處(chu)的背(bei)景(jing)含(han)量的測量值選擇。當諧波為3次級(ji)以上時,電抗率宜(yi)取(qu)12.0%,亦可采用4.5%~5.0%與12.0%兩(liang)種(zhong)電抗率混裝方(fang)式(shi);當諧波為5次級(ji)以上時,電抗率宜(yi)取(qu)4.5%~5.0%。

四(si)、幾(ji)點總(zong)結(jie)和建議(yi)

1.新(xin)建(jian)變電所的電容器裝置中串聯電抗器的選擇必須慎(shen)重,不能與電容器任(ren)意(yi)組合,更不能不考慮(lv)電容器裝置接(jie)入處的諧波背景。

2.對於已(yi)經投運的電容器裝置,其(qi)串聯電抗器選擇是(shi)否(fou)合理(li)需(xu)進一步(bu)驗(yan)算,並組織(zhi)現(xian)場實測(ce),了解電網諧波背景的變化,合(he)理選擇電容器裝置容量及匹(pi)配串聯電抗器。

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