并联电容器串联电抗器利与弊.doc

在理性负载两端并联电容器，这是电网最常用的无功补偿办法，也是进步功率因数改善电压质量节能降损的有效措施。为满足电网和用电设备对电压质量的请求，依据无功负荷变化而投切适量的电容量。但是在电容器投运合闸霎时将产生幅值很大，频率很高的合闸涌流。若电容器接入处电网村谐波污染，由于电容器的容性阻抗特性，将对谐波电流起到放大作用。风险的过电流必将对电气设备产生不良影响，严重时常常还会形成设备的损坏。为防止谐波对补偿安装的影响，则在电容器回路采用串联电抗器的措施，这既不影响电容器的无功补偿作用，又能抑止高次谐波。所以在补偿电容器回路串联电抗器，具有抑止高次谐波，限制合闸涌流的效果。但是运转理论标明，电容器回路串联电抗器后，在无功补偿安装投运合闸时还可能产生过电压，以及电容器端电压升高和运用寿命缩短等负面影响，现就电容器回路串联电抗器的利和弊做些剖析。1电容器回路串联电抗器的益处1.1限制合闸涌流无功补偿电容器在投运合闸霎时常常会产生冲击性合闸涌流，这是由于初次合闸的电容器处于未充电状态，流入电容器的电流仅受回路阻抗的限制。因该回路接近短路状态，回路阻抗很小，故而会产生很大冲击涌流。GB5022795并联电容器安装设计标准中合闸涌流的计算式为：式中：Ie电容器组额定电流;XC电容器组一相容抗值Xs电容器组与电网间电抚值Sd合闸点系统的短路容量Qc电容器组容量合闸涌流倍数，K值时随合闸点短路容量的增大和电容器组容量的减小而增大，普通为310倍。电容器组回路加装串联电抗器后的合闸涌流倍数为：K值时随母线短路容量的增大，或电抗器感抗占电容器容抗的百分数的增加而大幅度减小，故而串联电抗器后能起到限制合闸涌流的作用。1.2抑止高次谐波当补偿电容器接入处电网存在谐波时，电容器对n次谐波的容抗降为XC/n，系统电感对n次谐波的感抗升为nxs。电网存在有n此谐波时，假如nxs=XC/n,则产生n次谐波谐振现象。其n次谐波电流与基波电流迭加后，使流过电容器电流骤增，其过电流将危及电容器的平安。此时，谐波电流在系统阻抗上产生的谐波电压与原电压迭加而产生过电压，此过电压将影响电容器运用寿命。在补偿电容器回路串联电抗器后，能有效避开谐振区，从而起到抑止高次谐波作用。当nXs=xc/n而产生n次谐波谐振现象时，其自振频率为：电网存在高次谐波时，当nn0时其阻抗呈理性，对等效网络有明显的抑止休博作用。但在n运转理论标明，如串联电抗器的主要用处限制合闸涌流，应选择0.22%容抗值得电抗器;如是为抑止高次谐波则应选择6%容抗值的电抗器。电抗器应串联在电容器组的电源侧，其抑止谐波效果会更好。2串联电抗器存在的弊端2.1电容器投切时产生过电压在并联电容器组的回路中串联的电抗器，特别是线性电抗器，或是质量因数较高电抗器，在断路器投切电容器时都会产生过电压，因断路器在合闸时的弹跳和分闸时的重燃，均会增加过电压产生的几率和倍数。故而投切电容器的断路器宜选择高性能、无涌流，不发作重燃的开关，以防止操作时产生过电压。2.2电容器端电压升高电容器回路串联电抗器后，在运转中将形成电容器端电压高于母线电压，电容器端电压由下式肯定。式中Ue为电容器母线额定电压。当电抗器XL相关于比电容器XC较大时，则电容器端电压呈现升高，若XL相关于比XC更大时，电容器端电压升高也较大。如XL=6%XC时，电容器端电压将升高6.4%;如XL=13%XC时，电容器端电压将升高11.5%。此外，对中性点不接地的Y形接线的电容器组，因三相实践电容量不可能完整均衡，招致局部电容器端电压升高明显。这种三相电容量不均衡水平，在串联电抗器后变得更为严重。从而形成电容器端电压升高值大于三相电容均衡时的升高值。电容