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抑制谐波串联电抗器的选用
上传时间:抑制谐波串联电抗器的选用

补偿用并联电容器对谐波电压最为敏感,谐波电压加速电容器老化,缩短使用寿命。谐波电流将使电容器过负荷、出现不允许的温升,特别严重的是当电容器组与系统产生并联谐振时电流急速增加,开关跳闸、熔断器熔断、电容器无法运行。为避免并联谐振的发生,电容器串联电抗器。它的电抗率按背景谐波次数选取。电网的背景谐波为5次及以上时,宜选取4.5% ~ 6%;电网的背景谐波为3次及以上时,宜选取12%

一、 电抗率K值的确定

1. 系统中谐波很少,只是限制合闸涌流时则选K=0.5~1%即可满足要求。它对5次谐波电流放大严重,对3次谐波放大轻微。

2. 系统中谐波不可忽视时,应查明供电系统的背景谐波含量,在合理确定K值。电抗率的配置应使电容器接入处谐波阻抗呈感性。电网背景谐波为5次及以上时,应配置K=4.5~6%。通常5次谐波最大,7次谐波次之,3次较小。国内外通常采用K=4.5~6%。配置K=6%的电抗器抑制5次谐波效果好,但明显的放大3次谐波及谐振点为204Hz,与5次谐波的频率250Hz,裕量大。配置4.5%的电抗器对3次谐波轻微放大,因此在抑制5次及以上谐波,同时又要兼顾减小对3次谐波的放大是适宜的。它的谐振点235Hz与5次谐波间距较小。电网背景谐波为3次及以上时应串联K=12%的电抗器。在电抗器电容器串联回路中,电抗器的感抗XLN与谐波次数虚正比;电容器容抗XCN与谐波次数成反比。为了抑制5次及以上谐波。则要使5次及以上谐波器串联回路的谐振次数小于5次。这样,对于5次及以上谐波,电杭器电容器串联回路呈感性,消除了并联谐振的产生条件;对于基波,电抗器电容器串联回路呈容性,保持无功补偿作用。

电容器允许产期运行在1.1倍额定电压下。因此,电容器端电压升高6.4%是可以承受的。如电抗器电抗率为12%,电容器端电压升高13.6%,应当选用额定电压440V电容器。

二、电抗器的安装位置

串联电抗器无论装在电源侧或中性点侧,从限制合闸涌流和抑制谐波来说都是一样的。

电抗器装在电源侧时运行条件苛刻,因它承受短路电流的冲击,对地电压也高(相对于中性点),因而对动、热稳定要就高,铁心电抗器有铁心饱和之虑。

电抗器装在中性点侧时对电抗器要求相对低,一般不受短路电流的冲击,动、热稳定没有特殊要,就承受的对地电压低。可见它比安装在电源侧缺少了电抗器的抗短路电流冲击的能力。

三、电抗器的结构

电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。

铁芯结构的电抗器主要优点是:损耗小,电磁兼容性叫好,体积小。缺点是:有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。当干式铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器,其动、热稳定性均很好,适合装在柜中。油浸式铁芯电抗器虽然体积大些,但噪音较小,散热较好,安装方便,适用于户外使用。

空芯电抗器的主要优点是:线性度好,具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。缺点是:损耗大,体积大。这种电抗器户内,户外都适合,但不适合装在柜中。在户外安装容易解决防止电磁感应问题。最好采用分相布置“品”字形或“一”字形。这样相间拉开了距离,有利于防止相间短路和缩小事故范围。所以这种布置方式为首选。当场地受到限制不能分相布置时,可采用互相叠装式产品。三相叠装式产品的B相线圈绕线制方向为反方向使支柱绝缘承受压力,因此在安装时一定按生产厂家的规定。


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