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串聯電抗器的電抗率K值確定??!

2016-10-08

   串聯電抗器的電抗率K值確定!


    1.系統中諧波很少,只是限制合閘涌流時則選K=0.5~1%即可滿足要求。它對5次諧波電流放大嚴重,對3次諧波放大輕微。

    2.系統中諧波不可忽視時,應查明供電系統的背景諧波含量,在合理確定K值。電抗率的配置應使電容器接入處諧波阻抗呈感性。電網背景諧波為5次及以上時,應配置K=4.5~6%。通常5次諧波最大,7次諧波次之,3次較小。國內外通常采用K=4.5~6%。串聯電抗器配置K=6%的電抗器抑制5次諧波效果好,但明顯的放大3次諧波及諧振點為204HZ,與5次諧波的頻率250HZ,裕量大。配置4.5%的電抗器對3次諧波輕微放大,因此在抑制5次及以上諧波,同時又要兼顧減小對3次諧波的放大是適宜的。它的諧振點235HZ與5次諧波間距較小。電網背景諧波為3次及以上時應串聯K=12%的電抗器。進線電抗器在電抗器電容器串聯回路中,電抗器的感抗XLN與諧波次數虛正比;電容器容抗XCN與諧波次數成反比。為了抑制5次及以上諧波。則要使5次及以上諧波器串聯回路的諧振次數小于5次。這樣,對于5次及以上諧波,電抗器電容器串聯回路呈感性,消除了并聯諧振的產生條件;對于基波,電抗器電容器串聯回路呈容性,保持無功補償作用。如電抗器電容器串聯回路在N次諧波下諧振,則:

式中XCN/XLN為電抗率的倒數,輸出電抗器不同的電抗率對應不同的諧振次數或不同的諧振頻率,如表1所示。電抗器的電抗率以取6%為宜,可避免因電抗器、電容器的制造誤差或運行中參數變化而造成對5次諧波的諧振。若電容器接入處,電網被污染嚴重,電抗率要另行計算。

HZ

如:K=4.5%則;K=5%則

K=6%則;K=7%則

K=12%則

表1電抗率對應的諧振次數或諧波頻率

電抗率諧波次數諧波頻率HZ

4.5%  4.71235.5

5%    4.47223

5.5%  4.26213

6%    4.08204

電容器串聯電抗器后,電容器端電壓會升高。

圖電抗器的設置、電流、電壓向量

以電流I為基準,直流電抗器電抗器上壓降ULN超前電流90°,系統電壓UXN為兩者向量和:UXN=UCN-ULN。如電抗器電抗率為6%,則:

ULN=0.06UCN

UXN=(1-0.06)UCN

UCN=UCN/(1-0.06)=1.064UXN

電容器串聯電抗率為6%電抗器后,電容器端電壓為電網電壓的1.064倍

電容器允許產期運行在1.1倍額定電壓下。調諧電抗器因此,電容器端電壓升高6.4%是可以承受的。如電抗器電抗率為12%,電容器端電壓升高13.6%,應當選用額定電壓440V電容器。

串聯電抗器后回來電流也將增大,電抗率K=6%,電容器端電壓為電網電壓的1.064倍電流也增加到相同倍數。無功功率補償容量是增加還是減少?電容器端電壓升高無疑會增加無功功率補償容量。

(1)電容器無功功率補償容量Q’C

Q’C=(UCN/UXN)2QC=(1.064UXN/UXN)2

Q’C=1.13QC

(2)電抗器消耗容性無功功率QL

QL=3I2XLN=3(1.064UXN/UXN)2(0.06XCN)

=1.0642×0.06×(3U2XN/XCN)=0.068QC

(3)實際無功功率補償容量:

Q’C-QL=(1.13-0.068)QC=1.062QC

從上式看出,電容器串聯電抗器后,無功功率補償不但沒有減少,反而增加6.2%。


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