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產(chǎn)品知識

串聯(lián)電抗器的作用及選擇

一、前    言
1.隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，供電系統(tǒng)中非線性負(fù)載的使用被大量增加，特別是靜止變流器的采用，引起了電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，從而造成嚴(yán)重的諧波“污染”。諧波產(chǎn)生的另一個重要原因是電網(wǎng)接有沖擊性、波動性負(fù)荷，如電弧爐、大型軋鋼機(jī)、電力機(jī)車等，它們在運行中不僅會產(chǎn)生大量的高次諧波，而且會使電壓波動、閃變、三相不平衡等。這不僅會導(dǎo)致供用電設(shè)備本身的安全性降低，而且會嚴(yán)重削弱和干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行，形成了對電網(wǎng)的“公害”。
2.電能質(zhì)量的綜合治理應(yīng)遵循誰污染誰治理，多層治理、分級協(xié)調(diào)的原則。在地區(qū)的配電和變電系統(tǒng)中，選擇主要電能質(zhì)量污染源和對電能質(zhì)量敏感的負(fù)荷中心設(shè)立電能質(zhì)量控制樞紐點，在這些點進(jìn)行在線電能質(zhì)量監(jiān)測、采取相應(yīng)的電能質(zhì)量改善措施顯得格外重要。為了諧波的“污染”，一般我們采取在母線端并聯(lián)電容器的方法，且在并聯(lián)電容器的回路中串聯(lián)電抗器可有效的抑制并聯(lián)電容器對諧波的放大。串聯(lián)電抗器的主要作用是抑制高次諧波和限制合閘涌流，防止諧波對電容器造成危害，避免電容器裝置的接入對電網(wǎng)諧波的過度放大和諧振發(fā)生。但是串聯(lián)電抗器絕不能與電容器組任意組合，更不能不考慮電容器組接入母線處的諧波背景。
二、串聯(lián)電抗器的選擇
1.串聯(lián)電抗器額定端電壓
    串聯(lián)電抗器的額定端電壓與串聯(lián)電抗率、電容器的額定電壓有關(guān)。該額定端電壓等于電容器的額定電壓乘以電抗率(一相中僅一個串聯(lián)段時)。
2.串聯(lián)電抗器額定容量
    串聯(lián)電抗器額定容量等于電容器的額定容量乘以電抗率(單相和三相均可按此簡便計算)。由此可見，串聯(lián)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(guān)。電容器的額定電壓、額定容量本文不作詳細(xì)分析，下面著重分析串聯(lián)電抗率的選擇。
3.電抗率選擇的一般原則
(1)電容器裝置接入電網(wǎng)處的背景諧波為3次及以上時，一般為12%；也可采用4.5～6(%)與12%兩種電抗率。設(shè)計規(guī)范說的較含糊，實際較難執(zhí)行。因此上述情況應(yīng)區(qū)別對待：
a.3次諧波含量較小，可選擇0.1～1(%)的串聯(lián)電抗器，但應(yīng)驗算電容器裝置投入后3次諧波放大是否超過或接近國標(biāo)限值，并且有一定的裕度。
b.3次諧波含量較大，已經(jīng)超過或接近國標(biāo)限值，選擇12%或12%與4.5～6(%)的串聯(lián)電抗器混合裝設(shè)。
(2)電容器裝置接入處的背景諧波為3次、5次
a.3次諧波含量很小，5次諧波含量較大(包括已經(jīng)超過或接近國標(biāo)限值)，選擇4.5～6(%)的串聯(lián)電抗器，忌用0.1～1(%)的串聯(lián)電抗器；
b.3次諧波含量略大，5次諧波含量較小，選擇0.1～1(%)的串聯(lián)電抗器，但應(yīng)驗算電容器裝置投入后3次諧波放大是否超過或接近國標(biāo)限值，并且有一定的裕度；
c.3次諧波含量較大，已經(jīng)超過或接近國標(biāo)限值，選擇12%或12%與4.5～6(%)的串聯(lián)電抗器混合裝設(shè)。
(3)電容器裝置接入處的背景諧波為5次及以上
a.5次諧波含量較小，應(yīng)選擇4.5～6(%)的串聯(lián)電抗器；
b.5次諧波含量較大，應(yīng)選擇4.5%的串聯(lián)電抗器。
(4)對于采用0.1～1(%)的串聯(lián)電抗器，要防止對5次、7次諧波的嚴(yán)重放大或諧振；對于采用4.5～6(%)的串聯(lián)電抗器，要防止對3次諧波的嚴(yán)重放大或諧振。
4.幾點建議
(1)新建變電所的電容器裝置中串聯(lián)電抗器的選擇須慎重，不能與電容器任意組合，更不能不考慮電容器裝置接入處的諧波背景；
(2)對于已經(jīng)投運的電容器裝置，其串聯(lián)電抗器選擇是否合理需進(jìn)一步驗算，并組織現(xiàn)場實測，了解電網(wǎng)諧波背景的變化。對于電抗率選擇合理的電容器裝置不得隨意增大或減小電容器組的容量；對于電抗率選擇不合理的電容器裝置須更換匹配的串聯(lián)電抗器；
(3)電能質(zhì)量的綜合治理是系統(tǒng)工程，在并聯(lián)電容器回路中串聯(lián)電抗器僅是抑制諧波的治標(biāo)之舉，要真正做到標(biāo)本兼治須遵循誰

污染誰治理、多層治理分級協(xié)調(diào)的原則。

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