串联电抗器为什么能够限制短路电流

串联电抗器为什么能够限制短路电流,为什么能够消除高次谐 波? 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。 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 4.5%~6%与 12%两种电抗器: (1)3 次谐波含量较小,可选择 0.5%~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 4.5%~6%串联电抗器混合装设。 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 4.5%~6%的 串联电抗器,尽量不使用 0.1%~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 0.1%~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。 电网谐波以 5 次及以上为主(1)5 次谐波含量较小,应选择 4. 5%~6%的串联电抗器;

(2)5 次谐波含量较大,应选择 4.5%的串联电抗器。对于 采用 0.1%~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 4.5%~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 0.5%~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 0.5%~1%的 w 电抗器,防止电容器组 投切时产生的过电压。

串联电抗器为什么能够限制短路电流,为什么能够消除高次谐 波? 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。 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 4.5%~6%与 12%两种电抗器: (1)3 次谐波含量较小,可选择 0.5%~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 4.5%~6%串联电抗器混合装设。 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 4.5%~6%的 串联电抗器,尽量不使用 0.1%~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 0.1%~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。 电网谐波以 5 次及以上为主(1)5 次谐波含量较小,应选择 4. 5%~6%的串联电抗器;

(2)5 次谐波含量较大,应选择 4.5%的串联电抗器。对于 采用 0.1%~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 4.5%~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 0.5%~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 0.5%~1%的 w 电抗器,防止电容器组 投切时产生的过电压。


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