电抗器与电容器匹配问题.pdf

将电抗器与电容器串联构成去谐系统可以避免这些谐振现象。 去谐系统的自振频 率 介于最低的谐波频率和基波频率之间，对于高于去谐系统自振频率的谐波而 言，去谐系统表现为感性，避免了谐振；对于 50Hz 的基波频率而言，它呈容性， 因而无功功率可以得到补偿。 此串联电抗器不但能抑制合闸时的瞬时涌流， 而且可抑制、 吸收谐波电流， 具 有滤波作用，大大提高了电网的运行安全性。 然而，串抗与电容器不能随意组合，若不考虑电容装置接入处电网的实际情况， 采用“一刀切”的配置方式（如电容器一律配用电抗率为 5 ％～6％的串抗）， 往往适得其反，招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振， 危及装置与系统的安全。 由于电力谐波存在的普遍性， 复杂性和随机性， 以及电容装置所在电网结构与特 性的差异， 使得电容装置的谐波响应及其串抗电抗率的选择成为疑难的问题， 也 是人们着力研究的课题。 电容器组投入串抗后改变了电路的特性， 串抗既有其抑 制涌流和谐波的优点，又有其额外增加的电能损耗和建设投资与运行费用的缺 点。所以对于新扩建的电容装置，或者已经投运的电容装置中的串抗选用方案， 进行技术经济比较是很有必要的。 虽然现有的成果尚不足为电容装置工程设计中 串抗的选用作出量化的规定，但是随着研究工作的深入，实际运行经验的积累， 业已提出许多为人共识的见解，或行之有效的措施，或可供借鉴的教训。 下面总结电容器串联电抗器时，电抗率选择的一般规律。 1. 电网谐波中以 3 次为主 根据《并联电容器装置设计规范》，当电网谐波以 3 次及以上为主时，一般为 12%；也可根据实际情况采用 %~6%与 12%两种电抗器： （1）3 次谐波含量较小，可选择 %~1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后 3 次谐波放大量是否超过或接近限值，并有一定裕度。 （2）3 次谐波含量较大， 已经超过或接近限值， 可以选用 12%或 %~6%串联电抗器 混合装设。 2. 电网谐波中以 3、5 次为主 （1）3 次谐波含量较小， 5 次谐波含量较大，选择 %~6%的串联电抗器，尽量不使 用 %~1%的串联电抗器； （2）3 次谐波含量略大， 5 次谐波含量较小，选择 %~1%的串联电抗器，但应验算 电容器投入后 3 次谐波放大是否超过或接近限值，并有一定裕度。 3. 电网谐波以 5 次及以上为主 （1）5 次谐波含量较小，应选择 %~6%的串联电抗器； （2）5 次谐波含量较大，应选择 %的串联电抗器。对于采用 %~1%的串两电抗器， 要防止对 5 次、7 次谐波的严重放大伙谐振。对于采用 %~6%的串联电抗器，要防 止怼次谐波的严重放大或谐振。 当系统中无谐波源时， 为防止电容器组投切时产 生的过电压和对电容器组正常运行时的静态过电压、 无功过补时电容器端的电压 升高的情况分析计算，可选用 %~1%的电抗器。 根据以上的选择原则，对无功补偿装置中的串联电抗器有以下建议： （1）新建变电所的电容器装置中串联电抗器的选择必须慎重，不能与电容器任 意组合，必须考虑电容器装置接入处的谐波背景。 （2）对于已经投运的电容器装置，其串联电抗器选择是否合理须进一步验算， 并组织现场实测， 了解电网谐波背景的变化。 对于电抗率选择合理的电容器装置 不得随意增大或减小电容器组的容量。 （3）电容器组容量变化很大时，可选用于电容器同步调整分接头的电抗器或选 择电抗器混合装设。 通过对电容器组正常运行时的静态过电压情况和无功过补时 电容器端的电压升高的分析计算， 选用 %~1%的 w 电抗器，防