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串聯(lián)電抗器電抗率怎么選？

1．系統(tǒng)中諧波很少，只是限制合閘涌流時(shí)則選K＝0.5～1％即可滿(mǎn)足要求。它對(duì)5次諧波電流放大嚴(yán)重，對(duì)3次諧波放大輕微。

2．系統(tǒng)中諧波不可忽視時(shí)，應(yīng)查明供電系統(tǒng)的背景諧波含量，在合理確定K值。電抗率的配置應(yīng)使電容器接入處諧波阻抗呈感性。電網(wǎng)背景諧波為5次及以上時(shí)，應(yīng)配置K＝4.5～6％。通常5次諧波大，7次諧波次之，3次較小。國(guó)內(nèi)外通常采用K＝4.5～6％。串聯(lián)電抗器配置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(diǎn)為204HZ，與5次諧波的頻率250HZ，裕量大。配置4.5％的電抗器對(duì)3次諧波輕微放大，因此在抑制5次及以上諧波，同時(shí)又要兼顧減小對(duì)3次諧波的放大是適宜的。它的諧振點(diǎn)235HZ與5次諧波間距較小。電網(wǎng)背景諧波為3次及以上時(shí)應(yīng)串聯(lián)K＝12％的電抗器。進(jìn)線(xiàn)電抗器在電抗器電容器串聯(lián)回路中，電抗器的感抗XLN與諧波次數(shù)虛正比；電容器容抗XCN與諧波次數(shù)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(lián)回路的諧振次數(shù)小于5次。這樣，對(duì)于5次及以上諧波，電抗器電容器串聯(lián)回路呈感性，消除了并聯(lián)諧振的產(chǎn)生條件；對(duì)于基波，電抗器電容器串聯(lián)回路呈容性，保持無(wú)功補(bǔ)償作用。如電抗器電容器串聯(lián)回路在N次諧波下諧振，則：

式中XCN／XLN為電抗率的倒數(shù)，輸出電抗器不同的電抗率對(duì)應(yīng)不同的諧振次數(shù)或不同的諧振頻率，如表1所示。電抗器的電抗率以取6％為宜，可避免因電抗器、電容器的制造誤差或運(yùn)行中參數(shù)變化而造成對(duì)5次諧波的諧振。若電容器接入處，電網(wǎng)被污染嚴(yán)重，電抗率要另行計(jì)算。

HZ

如：K＝4.5％則；K＝5％則

K＝6％則；K＝7％則

K＝12％則

表1電抗率對(duì)應(yīng)的諧振次數(shù)或諧波頻率

電抗率諧波次數(shù)諧波頻率HZ

4.5％  4.71235.5

5％    4.47223

5.5％  4.26213

6％    4.08204

電容器串聯(lián)電抗器后，電容器端電壓會(huì)升高。

圖電抗器的設(shè)置、電流、電壓向量

以電流I為基準(zhǔn)，直流電抗器電抗器上壓降ULN超前電流90°，系統(tǒng)電壓UXN為兩者向量和：UXN＝UCN－ULN。如電抗器電抗率為6％，則：

ULN＝0.06UCN

UXN＝（1－0.06）UCN

UCN＝UCN／（1－0.06）＝1.064UXN

電容器串聯(lián)電抗率為6％電抗器后，電容器端電壓為電網(wǎng)電壓的1.064倍

電容器允許產(chǎn)期運(yùn)行在1.1倍額定電壓下。調(diào)諧電抗器因此，電容器端電壓升高6.4％是可以承受的。如電抗器電抗率為12％，電容器端電壓升高13.6％，應(yīng)當(dāng)選用額定電壓440V電容器。

串聯(lián)電抗器后回來(lái)電流也將增大，電抗率K＝6％，電容器端電壓為電網(wǎng)電壓的1.064倍電流也增加到相同倍數(shù)。無(wú)功功率補(bǔ)償容量是增加還是減少？電容器端電壓升高無(wú)疑會(huì)增加無(wú)功功率補(bǔ)償容量。

（1）電容器無(wú)功功率補(bǔ)償容量Q’C

Q’C＝（UCN／UXN）2QC＝（1.064UXN／UXN）2

Q’C＝1.13QC

（2）電抗器消耗容性無(wú)功功率QL

QL＝3I2XLN＝3（1.064UXN／UXN）2（0.06XCN）

＝1.0642×0.06×（3U2XN／XCN）＝0.068QC

（3）實(shí)際無(wú)功功率補(bǔ)償容量：

Q’C－QL＝（1.13－0.068）QC＝1.062QC

從上式看出，電容器串聯(lián)電抗器后，無(wú)功功率補(bǔ)償不但沒(méi)有減少，反而增加6.2％。