电容器串联电抗率的选择

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1、2010年O8月吉林电力Aug．2010第38卷第4期(总第209期)JilinElectricPowerVo1．38No．4(Ser．No．209)电容器串联电抗率的选择SelectionofSeriesCapacitorsReactanceRatio刘座铭，郑文竹，蔡丽霞(吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春130021)摘要：对串联电抗器的作用、抑制谐波的原理以及串联电抗器电抗率选择时应注意的问题进行了简单的介绍，通过对某供电公司进行现场实测，发现变电站的谐波电流以及谐波电压已有不同程度的超出了电能质

2、量国标限值，针对这一现象，对电容器串联电抗率的选择问题进行了重点分析，同时指出，选择合理的电抗率仅仅考虑避开谐波放大区以及对谐波电压放大率的验算是不够的，还应做更为细致的相关工作。关键词：串联电抗器；电容器；电抗率；谐波Abstract：Thefunctionofseriesreactor，theprinciplesofharmonicrestraintandtheissuesinseriesreactorselectionhavebeenbrieflyintroduced．Spotmeasurementin

3、acertainpowersupplycompanyshowstheharmoniccurrentandvoltageinsubstationhaveexceededthelimitationsofnationalstandardsindifferentlevels．Theselectionofcapacitorseriesreactanceratiohasbeenfocusedon．Itispointedoutthatavoidingharmonicamplificationzoneandcheckingv

4、oltageamplificationratioarenotenough，furtherworkshouldbecarriedoutindetail．Keywords：seriesreactor；capacitor；reactanceratio；harmonic中图分类号：TM531．4；TM47文献标志码：A文章编号：1009—5306(2010)04—0005—03串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流，防止谐波对电容器造成危害，避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生，但串联电抗器绝

5、不能与电容器组任意组合，更不能不考虑电容器组接人母线处的谐波背景。如果使用不当，电容器组会对谐波起放大作用，严重时会发生谐振，造成电容器自身的损坏或无法工作，甚至危及附近的其他电气设备的安全。本文对串联电抗器抑制a．系统原理图b．等效电路图谐波的作用进行介绍，通过实际的2个算例着重展图1系统简化分析图开分析，并提出电抗率的选择方法。值基波短路电抗；X为电容器组基波电抗；X为电抗器基波电抗(x=AX，A为电抗率)。1串联电抗器抑制谐波原理]令Y一(XL—X)nX，则由／I一1／(1+Y)和／I一／(1+3，)可

6、以得出。／和／随电容器装置侧有谐波源时的模型如图1所示，Y变化的曲线(见图2)。谐波电流和。为：当1+一0即一一1时，电容器支路与系统发I一—(1)生并联谐振，在>0时，不论为何值，I：oo，nX。+(XI一X／，2)I一∞，由于系统(包括负荷．》存在等值电阻，和nXL一xcI一，nX+(XL—X／)，实际是有限量大值，此时谐振点的谐波为：式中：为谐波源的第次谐波电流；X。为系统等●。。-_。___-_h_。。。-_●__一一，z。一√x／(xL+x。)(2)收稿日期：2010—07—08作者简介：刘座铭(1

7、982一)，男，工程师，从事电能质量专业技术工作。·5·2010年O8月吉林电力Aug．2010第38卷第4期(总第209期)JilinElectricPowerVo1．38No．4(Ser．No．209)知，电容器装置工作在严重放大区时，谐波电流将会放大几倍甚至数十倍(发生并联谐振时)，这对系统，特别对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁，因此，应避免电网中有谐波源处于该区域。2．2验算谐波电压放大率由于谐波源为电流源，谐波电压放大率与谐波电流放大率相等，故由式(1)整理推导可得谐波电压放大率F为：一2d

8、一1F：==I‘—一l(7)，20(S+A)一1式中：S—X。／X一Q／Sd；为电抗率(—X／X)；Q。为电容器装置容量；Sa一3a，为电容器装图2电路条件与爵次谐波电流变化曲线置接人处母线的短路容量，为短路处的工作电由式(2)看出，串人的电抗器电感量越大，n。值压，但一般采用线路平均额定线电压；Ia为三相短越低，因此可通过串入电抗器的电感量大小控制并路电流周期分量的有效值，可以通过短路计算得到联谐