串联电抗器进行无功补偿的必然性

串联电抗器进行无功补偿的必然性

单一使用电容器进行无功补偿的危害

1． 建筑领域的谐波源是必然存在的（整流设备，各种办公设备的

整流电源；电梯系统的变频设备；空调系统的变频器；水泵系统的变频器；不同容量的UPS 电源等）。

2． 单一使用电容器进行无功补偿，谐波电流会大量流入电容器。

谐波电流都是高频电流。感抗会随着频率的升高而变大，容抗会随着频率的升高而变小。这样电流会向阻抗小的地方流。电容器工作时都是满负荷工作的，一旦谐波电流流入电容器，量小会造成过电流，影响电容器寿命；量大会直接造成电容器鼓肚甚至爆

炸。后果不堪设想。

3． 当配电系统中存在了感性设备（变压器），容性设备（电容器）

就会形成谐振电路。当发生串并、联谐振时，谐波电流、电压会被放大20倍或以上倍数，这里不用考虑谐波的量，只要存在谐波，谐波电流就有被放大的可能。谐振点会随着电容投切量的改变而不断改变，放大的谐波电流次数也会改变，随时随刻都可能发生谐振。

根据以上几点说明，我们不难看出，串联可以改变谐振点的电抗器进行无功补偿的方案是必要的和必然的，工程师们如此的无功补偿设计方案是合理的，是对用户端配电系统的安全负责的。

L

f X n n TR ⨯⨯⨯=)()(2πC f X n n C ⨯⨯⨯=)()(21π

4．安装与输出容量计算公式如下：

1

22

2-⨯⨯=n n ）电容器电压系统电压（安装容量输出容量（1） 注：1.n=谐振点（如串6%的电抗器，即X L =6%X C ，可根据此公式计算谐振点。08.46

100===L C x x n 2.因串接6%的电抗器，所以电容器的装设耐压应根据下

面公式进行计算：

H L S C V V V V ++= （2） 电容器耐压=系统电压+电抗电压+谐波电压

V S =400V ;V L =6% V S

根据IEEE519规定(低压)：谐波电压至少考虑

V 3=0.5%V S ,V 5=5%V S ,V 7=5%V S

由此计算，得到电容器的耐压至少使用480V 。

输出/安装容量关系计算事例如下：

)08.4(1

480400var)50(var)36(22

2=⇔-⨯⨯=n n n V V k k ）电容器电压系统电压（安装容量输出容量 06391.169444.0501

08.408.44804005022

2⨯⨯=-⨯⨯=）（V V =36.941（kvar ）

2. 因此项目使用了一定量的变频器、UPS 、调光照明等非线性负荷约300KW ，计算器基波电流约为480A （)92.0(cos cos 3=←=θθUI P , 根据n

I I n 1=： 117115%147;%205I I I I I I ====

A I A

I 2.67%1448096%2048075=⨯==⨯=

因每一段母线都有少量的单相负荷，如50KW ，基波电流约为70A ，由3

13I I ==33% 得出3次谐波电流约为23A 。 3．诺基亚电容器公司在设计、生产调谐电抗器的时候都考虑3、5、7次谐波耐流的吸收。就此项目使用的补偿方案：

单路输出var 60010var 60k k =⨯路，它对此项目产生的3、5、7次谐波电流，最大可吸收566A 。从以上计算可知，3、5、7次谐波电流共为186A ，所以使用此方案可以达到提高功率因数、避免谐波放大，同时还可以一定程度上的治理谐波，改善电网质量。