电抗率简介

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数据中心如何考虑电容补偿的电抗器选择

数据中心如何考虑电容补偿的电抗器选择

如何考虑电容补偿的电抗器选择
定义:
电抗率K,一个电工学名词,是指一个电感器和电容器的串联回路中,感抗XL 和容抗XC的比值,单位是%。

即,K=XL/XC。

K=14% ,意思是XL/XC=14%;
K=7% ,意思是XL/XC=7%;
K=11% ,意思是XL/XC=11%;
K=6%,意思是XL/XC=6%;
K=1%,意思是XL/XC=1%;
电抗作用:
电容补偿回路中,一般要串联电抗器,其作用一般有两个:抑制合闸浪涌,抑制谐波电流。

电抗K取值:
如果单纯是抑制合闸浪涌,选用电抗率为0.1-1%的电抗器足矣。

抑制电网5次谐波时,K取值范围4.5%~7%,一般选用电抗率为6%的电抗器。

抑制电网3次谐波时,应选用电抗率为12%的电抗器。

从材料的价格上看,在电压电流相同情况下,K值越高,其端电压也越高,电抗器的电抗和电感值也大,即K值越高,价格越高。

所以,如果3次、5次、7次及以上谐波含量都超标需要治理时,建议用一部分K为7%的电抗器,用一部分K为12%的电抗器
电抗器的电抗率是根据所要抑制的谐波来的,设谐波次数是n,则电抗率是要大于1/n2。

5次谐波是1/25,就是4%,3次谐波是1/9,差不多11%吧,所以串12%就什么谐波都能抑制了,当然最好,但是一般3次谐波在平衡负载下都很少,至于为什么不用12%,你看看7%和12%电抗器的价钱就知道了.。

串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择

串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择

串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择之五兆芳芳创作摘要:串联电抗器是高压并联电容器装置的重要组成部分,其主要作用是抑制谐波和限制涌流,因此,在并联电容器的回路中串联电抗器是很是需要的.电抗率是串联电抗器的重要参数,电抗率的大小直接影响着它的作用.文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开阐发,并提出电抗率的选择办法.关头词:串联电抗器谐波抑制电抗率选择1 前言随着电力电子技巧的普遍应用与成长,供电系统中增加了大量的非线性负载,如低压小容量家用电器和高压大容量的产业用交、直流变换装置,特别是静止变流器的采取,由于它是以开关方法任务的,会引起电网电流、电压波形产生畸变,从而引起电网的谐波“污染”.产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、动摇性负荷,如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等,它们在运行中不但会产生大量的高次谐波,并且会使电压动摇、闪变、三相不服衡日趋严重.这不但会导致供用电设备自己的平安性下降,并且会严重削弱和搅扰电网的经济运行,形成了对电网的“公害”.电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理,多层治理、分级协调的原则.在地区的配电和变电系统中,选择主要电能质量污染源和对电能质量敏感的负荷中心设立电能质量控制枢纽点,在这些点进行在线电能质量监测、采纳相应的电能质量改良措施显得非分特别重要.在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”暂未得到底子整治之前,如果不采纳需要的措施,将会产生一定的谐波缩小.在并联电容器的回路中串联电抗器是很是有效和可行的办法.串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流[1],避免谐波对电容器造成危害,避免电容器装置的接入对电网谐波的过度缩小调和振产生.但是串联电抗器绝不克不及与电容器组任意组合,更不克不及不考虑电容器组接入母线处的谐波布景.文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开阐发,并提出电抗率的选择办法.2 电抗器选择不当的结果2.1 根本情况介绍某110kV变电所新装两组容量2400kvar的电容器组,由生产厂家提供成套无功抵偿装置,其中配置了电抗率为6%的串联电抗器,容量为144kvar.电容器组投入运行之后,经过实测发明,该110kV变电所的10kV母线的电压总畸变率达到4.33%,超出公用电网谐波电压(相电压)4%的限值[2],其中3次谐波的畸变率达到3.77%,超出公用电网谐波电压(相电压)3.2%的限值[2].经过仔细了解和阐发,发明该110kV变电所的10kV 系统存在大量的非线性负载.即便在电容器组不投入运行的情况下,10kV母线的电压总畸变率也高达4.01%,其中3次谐波的畸变率高达3.48%.在如此谐波布景下,2400kvar 电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器是否适合?现计较阐发如下.2.2 电抗率的选择阐发(1)电容器装置侧有谐波源时的电路模型及参数在同一条母线上有非线性负荷形成的谐波电流源时(略去电阻),并联电容器装置的简化模型如图1所示[3].谐波电流和并联谐波阻抗为式中n为谐波次数;n为谐波源的第n次谐波电流;X S 为系统等值基波短路电抗;X C为电容器组基波容抗;X L为串联电抗器基波电抗.由于谐波源为电流源,谐波电压缩小率与谐波电流缩小率相等,故由式⑴整理推导可得谐波电压缩小率(先推导出公式5比较适合)当式(2)谐波阻抗的份子的数值等于零时,即从谐波源看入的阻抗为零,暗示电容器装置与电网在第n次谐波产生串联谐振,可得电容支路的串联谐振点当式(2)谐波阻抗的分母的数值等于零时,即从谐波源看入的阻抗为∞,暗示电容器装置与电网在第n次谐波产生并联谐振,并可推导出电容器装置的谐振容量Q CX[4]为系统及元件的参数如表1所示.(2)避免谐振阐发计较电抗率选择6%时,产生3次、5次谐波谐振的电容器容量,将有关参数代入式(5),得3次、5次谐波谐振电容器容量辨别为由此可见, 2400 kvar的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器不会产生3次、5次谐波并联谐振或接近于谐振.(3)限制涌流阐发计较电抗率选择6%后,同一电抗率的电容器单组或追加投入时,能否有效抑制涌流,文献[4]中所提供的涌流峰值的标幺值(以投入的电容器组额外电流的峰值为基准值);Q为电容器组的总容量,Mvar;Q 0为正在投入的电容器组的总容量,Mvar;Q ¢为所有原来已经运行的电容器组的总容量,Mvar;b为电源影响系数.已知两套电容器装置均为单组投切由此可见,2400 kvar的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器,另外一组电抗率为6%的电容器单组或追加投入时,涌流能够得到有效限制.(4)谐波电压缩小率阐发计较电抗率选择6%时,将有关参数代入式(3),经过计较,电容器组对1~7次谐波电压缩小率F VN 结果如表2所示.由计较结果可以看出,选择6%的串联电抗器对3次谐波电压缩小率F VN为1.21,对5次谐波电压缩小率F VN为0.69.经过与现场谐波实测数据比较发明:3次谐波电压缩小率F VN与以上理论计较值根本一致,但5次谐波电压缩小率F VN的误差较大.文献[5]认为:简化的电路模型对于3次谐波电压缩小率F VN的计较有工程价值,但对5次谐波电压缩小率F VN的计较无工程价值.2400 kvar的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器,产生了3次谐波缩小,且超出公用电网谐波电压(相电压)3.2%的限值[2].因此可以判断在如此谐波布景下,2400kvar的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器是不恰当的.(5)电抗率的公道选择要做到公道地选择电抗率必须了解该电容器接入母线处的布景谐波,按照实测结果对症下药.并联电容器的串联电抗器,IEC尺度依照其作用分为阻尼电抗器和调谐电抗器.阻尼电抗器的作用是限制并联电容器组的合闸涌流,其电抗率可选择得比较小,一般为0.1%~1%;调谐电抗器的作用是抑制谐波.当电网中存在的谐波不成轻忽时,则应考虑使用调谐电抗器,其电抗率可选择得比较大,用以调节并联电路的参数,使电容支路对于各次有威胁性谐波的最低次谐波阻抗成为理性,据式(4)可得K值即对于谐波次数最低为5次的,K>4%;对于谐波次数最低为3次的,K>11.1%.如果该变电所的2400 kvar电容器组的电抗率辨别依照0.1%、1%、4.5%、12%配置,试将有关参数代入式(3),经过计较,1~7次谐波电压缩小率F VN的结果如表3所示.由计较结果可以看出,选择12%的串联电抗器对3次谐波电压缩小率F VN仅为0.50.因此电抗率依照12%配置是值得进一步验算的.经过进一步验算(谐振阐发、限制涌流阐发因篇幅所限略),选择12%的串联电抗器不会产生3次、5次谐波并联谐振或接近于谐振,同时另外一组电抗率为12%的电容器单组或追加投入时,涌流能够得到有效限制.(6)电抗率选择的进一步阐发值得一提的是我国的电网普遍存在3次谐波,故不合电抗率所对应的3次谐波谐振电容器容量Q CX3应该引起足够的重视.由式(5)计较可得,辨别选择4.5%、6%和12%的串联电抗器后,3次谐波谐振电容器容量辨别为即当串联电抗率选4.5%,电容器的容量达到或接近电容器装置接入母线的短路容量的6.6%时,就会产生3次谐波并联谐振或接近于谐振;当串联电抗率选6%,电容器的容量达到或接近电容器装置接入母线的短路容量的5.1%时,也会产生3次谐波并联谐振或接近于谐振;当串联电抗率选12%,一般不会产生3次谐波并联谐振.S d S d),不会产生3次谐波并联谐振或接近于谐振,但会引起3次谐波的缩小;而220kV变电所装设的电容器的容量较大,完全有可能产生3次谐波并联谐振或接近于谐振,因此务必引起设计人员的高度重视.3 串联电抗器的选择3.1 串联电抗器额外端电压串联电抗器的额外端电压与串联电抗率、电容器的额外电压有关.该额外端电压等于电容器的额外电压乘以电抗率(一相中仅一个串联段时),10kV串联电抗器的额外端电压的选择见表4.3.2 串联电抗器额外容量串联电抗器额外容量等于电容器的额外容量乘以电抗率(单相和三相均可按此简洁计较).由此可见,串联电抗器额外端电压、额外容量均与电容器的额外电压、额外容量及电抗率有关.电容器的额外电压、额外容量本文不作详细阐发,下面着重阐发串联电抗率的选择3.3 电抗率选择的一般原则(1)电容器装置接入处的布景谐波为3次按照文献[4],当接入电网处的布景谐波为3次及以上时,一般为12%;也可采取4.5%~6%与12%两种电抗率.设计标准说的较暧昧,实际较难执行.笔者认为,上述情况应区别对待:1)3次谐波含量较小,可选择0.1%~1%的串联电抗器,但应验算电容器装置投入后3次谐波缩小是否超出或接近国标限值,并且有一定的裕度.2)3次谐波含量较大,已经超出或接近国标限值,选择12%或12%与4.5%~6%的串联电抗器混杂装设.(2)电容器装置接入处的布景谐波为3次、5次1)3次谐波含量很小, 5次谐波含量较大(包含已经超出或接近国标限值),选择4.5%~6%的串联电抗器,忌用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,但应验算电容器装置投入后3次谐波缩小是否超出或接近国标限值,并且有一定的裕度.3)3次谐波含量较大,已经超出或接近国标限值,选择12%或12%与4.5%~6%的串联电抗器混杂装设.(3)电容器装置接入处的布景谐波为5次及以上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.(4)对于采取0.1%~1%的串联电抗器,要避免对5次、7次谐波的严重缩小或谐振;对于采取4.5%~6%的串联电抗器,要避免对3次谐波的严重缩小或谐振.4 几点建议(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,不克不及与电容器任意组合,更不克不及不考虑电容器装置接入处的谐波布景.(2)对于已经投运的电容器装置,其串联电抗器选择是否公道需进一步验算,并组织现场实测,了解电网谐波布景的变更.对于电抗率选择公道的电容器装置不得随意增大或减小电容器组的容量;对于电抗率选择不公道的电容器装置必须改换匹配的串联电抗器.(3)电能质量的综合治理是系统工程,在并联电容器回路中串联电抗器仅是抑制谐波的治标之举,要真正做到标本兼治必须遵循谁污染谁治理、多层治理分级协调的原则.变频器和电动机之间的连线很长时,电线间的散布电容会产生较大的高频电流,可能造成变频器过电流调闸、漏电流增加、电流显示精度变差等.因此,3.7KW以下的电动机连线不要超出50m,3.7以上不要超出100m.不然,最好加装输出电抗器.另外,变频器和电动机之间有热继电器时,尤其是400V系列的话,即便连接线小于50m也可能产生热继电器的误动作,此时请使用输出电抗器.关于变频器电抗器的选择问题1,额外交换电流的选择额外交换电流是从发烧方面设计电抗器的长期任务电流,同时应该考虑足够的高次谐波份量.即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流.2,电压降电压降是指50HZ时,对应实际额外电流时电抗器线圈两端的实际电压降.通常选择电压降在4V~8V左右.3,电感量的选择电抗器的额外电感量也是一个重要的参数!若电感量选择不适合,会直接影响额外电流下的电压降的变更,从而引起毛病.而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整.输出电抗器电感量的选择是按照在额外频率规模内的电缆长度来确定,然后再按照电动机的实际额外电流来选择相应电感量要求下的铁芯截面积和导线截面积,才干确定实际电压降.对应额外电流的电感量与长度:电缆长度额外输出电流电感量300米 100A 46μH200A 23μH250A 16μH300A 13μH600米 100A 92μH200A 46μH250A 34μH300A 27μH理想的电抗器在额外交换电流及以下,电感量应保持不变,随着电流的增大,而电感量逐渐减小.当额外电流大于2倍时,电感量减小到额外电感量的0.6倍.当额外电流大于2.5倍时,电感量减小到额外电感量的0.5倍.当额外电流大于4倍时,电感量减小到额外电感量的0.35倍.电抗器的容量(50HZ时):Q=9.42×Iin2×Ln×10-7 ( KV AR)式中 Iin2=额外电流的平方,单位A.Ln=额外电感量,单位μH.10-7 =10的负7次方.(Q=3UI)。

电容器组电抗率的选择

电容器组电抗率的选择

电容器组电抗率的选择机械工业第四设计研究院陈才俊摘要: 文章阐述如何根据背景谐波选择电容器组的电抗率关键词: 谐波电抗率串联谐波并联谐波一、什么叫电抗率非线性元件是产生谐波的根源,非正弦波的周期可利用傅里叶级数予以展开,谐波的危害人人皆知,这些就不在这里叙述。

治理谐波的方法是采用滤波器,滤波器大量吸收系统里由谐波源发生的谐波,抑制了谐波对系统的骚扰。

电容器是提高功率因数的,带电抗器的电容器组在汽车厂广泛应用,所以要串联电抗器,其目的之一是减少电容器组的合闸涌流,另一个目的是将电容器组作为滤波器来治理谐波。

目的不同,所串联电抗器的电抗率(又称相对电抗率),也是不同的。

前者电抗率一般为0.1%~1%,由制造厂选配,后者电抗率应由用户根据背景谐波的不同,从制造厂产品样本所示的标准规格选择。

所谓电抗率K ,就是所串联电抗器的感抗(ωL )和电容器容抗(Cω1)的百分比,即K=ω2LC 。

此处ω=2πf=314,f 即基波频率50Hz 。

对某次谐波,如n 次,感抗是n ωL ,或称nX L ,容抗是cn ω1或称nX c。

二、利用串联谐振激活谐波如果略去很多分支回路,某次谐波从谐波源出发,面临2个并联回路,其中一个回路是电网系统,另一个回路是串联电抗器的电容器组。

假设系统基波电抗是Xs ,串联电抗器的电容器组的基波电抗是X L —X c 。

既然CLX X K =,那么X L —X C =KX C —X C =X C (K —1)。

系统谐波电抗是nX S ,串联组谐波电抗是nX L —nX c=nKX c -nnK X n X c c 1(-=)。

设谐波源流出的n 次谐波电流为I n ,I n =I ns +I nc ,I ns 为流入系统的n 次谐波电流,I nc 为流入电容器组的n 次谐波电流。

根据定压原理和分流原理可分别得出:n Sc cnsI nX X n nK X n nK I ⋅+--=)1()1( n Sc SncI nX X nnK nX I ⋅+-=)1(作为滤波器,当然希望谐波电流I n 全部流入电容器组,即希望nK n1-=0,即K=21n。

串联电抗器及其电抗率的选取

串联电抗器及其电抗率的选取

串联电抗器的作用及电抗率的选择1 前言随着电力电子技术的广泛应用与发展,供电系统中增加了大量的非线性负载,如低压小容量家用电器和高压大容量的工业用交、直流变换装置,特别是静止变流器的采用,由于它是以开关方式工作的,会引起电网电流、电压波形发生畸变,从而引起电网的谐波“污染”。

产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷,如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等,它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波,而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。

这不仅会导致供用电设备本身的安全性降低,而且会严重削弱和干扰电网的经济运行,形成了对电网的“公害”。

电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理,多层治理、分级协调的原则。

在地区的配电和变电系统中,选择主要电能质量污染源和对电能质量敏感的负荷中心设立电能质量控制枢纽点,在这些点进行在线电能质量监测、采取相应的电能质量改善措施显得格外重要。

在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”暂未得到根本整治之前,如果不采取必要的措施,将会产生一定的谐波放大。

在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法。

串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流[1],防止谐波对电容器造成危害,避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。

但是串联电抗器绝不能与电容器组任意组合,更不能不考虑电容器组接入母线处的谐波背景。

文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析,并提出电抗率的选择方法。

2 电抗器选择不当的后果2.1 基本情况介绍某110kV 变电所新装两组容量2400kvar 的电容器组,由生产厂家提供成套无功补偿装置,其中配置了电抗率为6%的串联电抗器,容量为144kvar。

电容器组投入运行之后,经过实测发现,该110kV 变电所的10kV 母线的电压总畸变率达到4.33%,超过公用电网谐波电压(相电压)4%的限值[2],其中 3 次谐波的畸变率达到 3.77%,超过公用电网谐波电压(相电压)3.2%的限值[2]。

电抗率计算公式

电抗率计算公式

电抗率计算公式电抗率(reactance)是在交流电路中测量电感或电容器阻碍电流流动的能力。

电抗率的计算公式取决于电路中所涉及的元件类型。

1.电感的电抗率(电感电抗):对于一个纯电感(只包含电感元件)的电路,电感的电抗率可以通过以下公式计算:XL = 2πfL 其中,XL表示电感的电抗率(单位为欧姆,Ω),f表示交流电的频率(单位为赫兹,Hz),L表示电感的感值(单位为亨利,H)。

2.电容的电抗率(电容电抗):对于一个纯电容(只包含电容元件)的电路,电容的电抗率可以通过以下公式计算:XC = 1 / (2πfC) 其中,XC表示电容的电抗率(单位为欧姆,Ω),f表示交流电的频率(单位为赫兹,Hz),C表示电容的容值(单位为法拉,F)。

这些公式可以用于计算电感和电容在交流电路中的电抗率。

请注意,电抗率是一个复数,包括实部和虚部,实部代表电阻,虚部代表电抗。

计算中可能需要考虑频率的单位转换和符号的处理,具体情况取决于问题的上下文和所涉及的电路配置。

提供一个例子来说明电抗率的计算。

假设我们有一个交流电路,其中包含一个电感和一个电容,并且给定以下参数:•电感(L)的感值为2亨利(H)•电容(C)的容值为0.1微法(F)•交流电的频率(f)为50赫兹(Hz)我们将分别计算电感和电容的电抗率。

1.计算电感的电抗率(XL):使用公式XL = 2πfLXL = 2π × 50 Hz × 2 H ≈ 628.32 Ω因此,电感的电抗率为约628.32欧姆。

2.计算电容的电抗率(XC):使用公式XC = 1 / (2πfC)XC = 1 / (2π × 50 Hz × 0.1 × 10^-6 F) ≈ 3183.1 Ω因此,电容的电抗率为约3183.1欧姆。

这个例子展示了如何使用电感和电容的参数值以及交流电频率来计算它们的电抗率。

请注意,电抗率是一个复数,包含实部和虚部,但在这个例子中我们只计算了它们的幅值。

无功补偿电抗率

无功补偿电抗率

无功补偿电抗率摘要:1.无功补偿电抗率的定义2.无功补偿电抗率的作用3.无功补偿电抗率的计算方法4.无功补偿电抗率在电力系统中的应用5.无功补偿电抗率的优化策略正文:无功补偿电抗率是电力系统中一个重要的参数,它对系统的稳定性和经济性有着重要影响。

本文将详细介绍无功补偿电抗率的定义、作用、计算方法以及在电力系统中的应用和优化策略。

首先,无功补偿电抗率是一个描述电力系统中感性无功补偿程度的参数。

感性无功补偿主要通过电容器和电抗器实现,其目的是为了调整系统的功率因数,提高系统的运行效率。

无功补偿电抗率定义为电抗器等效电抗与电容器等效电抗之比,通常用百分比表示。

其次,无功补偿电抗率的作用主要体现在以下几个方面:1) 提高电力系统的运行效率:通过无功补偿,可以降低系统的线损,提高电能质量,从而提高电力系统的运行效率。

2) 改善电力系统的稳定性:合理的无功补偿可以有效地抑制系统振荡,提高系统稳定性。

3) 促进可再生能源的发展:无功补偿可以降低可再生能源(如风电、光伏等)接入电力系统后的电压波动,提高电力系统的运行稳定性。

接下来,我们来探讨无功补偿电抗率的计算方法。

根据电力系统的实际情况,无功补偿电抗率的计算方法有多种,其中最常用的是静态等效法。

静态等效法的计算步骤如下:1) 计算电容器和电抗器的等效电抗;2) 计算无功补偿电抗率。

在电力系统中的应用方面,无功补偿电抗率在电力系统的规划、设计、运行等各个环节都有重要作用。

例如,在电力系统规划阶段,需要根据无功补偿电抗率确定无功补偿设备的配置;在电力系统运行阶段,需要根据无功补偿电抗率对无功补偿设备进行调节,以保证系统的稳定运行。

最后,我们来探讨无功补偿电抗率的优化策略。

优化无功补偿电抗率的主要目的是提高电力系统的运行效率和稳定性,降低系统成本。

优化策略主要包括以下几个方面:1) 优化无功补偿设备的配置:根据电力系统的实际情况,合理配置无功补偿设备,以达到最佳的无功补偿效果。

串联电抗器抑制谐波作用与电抗率的选择

串联电抗器抑制谐波作用与电抗率的选择

串联电抗器抑制谐波作用与电抗率的选择福建福安市赛岐供电所(福建福安255001)金秋生0 引言并联电容器进行无功补偿是电力系统改善功率因素和跳崖的有效措施。

然而电力系统中大量非线性负载的投运,特别是以晶闸管作为换流元件的电力半导体器件,由于它以开关方式工作,将会引起电网电流、电压波形的畸变,产生大量高次谐波。

而电容器对高次谐波反应比较敏感,会对谐波电刘起到放大作用,严重时还会产生谐振,造成电容器自身的损坏或无法工作,还危及附近其他电器设备的安全。

在具有高次谐波背景中装设补偿电容器,一般采用在电容器回路中串联电抗器的措施,这既不影响电容器的无功补偿作用,又能抑制高次谐波。

但串联电抗器必须考虑电容器接入处电网的谐波背景,绝不可任意组合。

只有合理选择串联电抗器的电抗率,使之与电容器进行合理匹配,才能有效地起到抑制谐波的作用,并有限制合闸涌流的效果。

1 抑制高次谐波当无功补偿电容器接入电网存在有高次谐波时,电容器对n次谐波的容抗降为x c/n,系统电感对n次谐波的感抗升高为nx L。

在电网存在有n次谐波电流时,如果符合nx L=x c/n的条件,则将产生n次谐波的谐振现象。

其n次谐波电流与基波电流迭加后,使流过电容器的电流骤增,此时产生的过电流必将危及电容器自身安全或无法工作。

同时谐波电流在系统阻抗上产生的谐波电压与源电压迭加后产生过电压,此过电压也会威胁到电容器的安全运行。

采用并联电容器进行无功补偿而构成的电路中,若电容器支路与系统发生并联谐振,此时谐振点的谐振次数为:n0=√x c/(x L+x s)式中x s———系统等值基波短路电抗;x L———电抗器基波电抗;x c———电容器基波电抗;(x L=Ax c,A为电抗率)从上式看出,串入电抗器电感量越大,则谐波次数n0越低,因而可通过串入电抗器电感量的大小来控制并联谐振点,从而达到避开谐波源中的各次谐波。

由此可见,在补偿电容器回路中串联一定电抗率的电抗器,即能有效地避开谐振点。

无功补偿电抗率详解

无功补偿电抗率详解

无功补偿电抗率详解1、谐波对补偿系统的影响在无功补偿系统中,电网以感抗为主,电容器回路以容抗为主。

在工频条件下,并联电容器的容抗比系统的感抗大很多,补偿电容器对电网发出无功功率,对电网进行无功补偿,提高了系统的功率因数。

在有背景谐波的系统中。

非线性负荷会产生大量的谐波电流注入电网,引起电压及电流波形畸变。

影响电力电容器的正常运行。

1.1造成电容器过电流谐波分流原理图如图1所示:n次谐波下变压器阻抗:X S(n)=2πf(n)L(1)n次谐波下电容器阻抗:X C(n)=1/2πf(n)L(2)存在高次谐波时,由于f(n)的增大,从而导致X S(n)增大及X C(n)减少,从而导致谐波电流大量涌入电容器。

假设电容器工作运行在满载电流,若加上谐波电流后,电容器运行电流大于1.3倍的额定电流,电容器将出现故障。

1.2与系统产生并联谐振当大量的非线性负荷挂网运行时,将在电网产生严重的电压畸变和电流畸变。

此时的谐波源相当于一个很大的电流源,其产生的谐波电流加在系统感抗和电容器的容抗之间,形成并联回路如从图中可以看出谐波电流一部分流经X S(n),一部分流经X C(n),回路阻抗为:当n为某次谐波时,电网感抗等于电容器容抗X C(n)时,形成并联谐振,此时并联回路总阻抗等于无穷大。

谐波电流流经阻抗无限大的回路时。

将产生无限大的谐波电压,无限大的谐波电压将在电网和电容器间产生大电流,造成电容器故障。

2、串联电抗器对谐波的抑制电气设计中多采用在无功补偿电容器回路串联电抗器来抑制谐波。

谐波源从电力系统中吸收的畸变电流可分解为基波分量和谐波分量,其谐波分量与基波分量和供电网的阻抗无关,所以可以将谐波看作恒流源。

力系统的简化电路和谐波等效电路:图中In为谐波用电设备,X S为系统基波阻抗,X L为串联电抗器基波阻抗,X C为电容器基波阻抗,在n次谐波条件下谐波阻抗分别为:X S(n)=nXs;X L(n)=nX L;X C(n)=X C/n。

串联电抗器的电抗率

串联电抗器的电抗率

电抗率是指串联电抗器额定容量占电容器的额定容量的百分比或串联电抗器的感抗Xln占电容器容抗Xcn百分比。

电抗率的选取还需要视谐波背景而定:
1电容器装置接入处的背景谐波为3次
1)3次谐波含量较小,可选择0.1%~1%的串联电抗器,但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值,并且有一定的裕度。

2)3次谐波含量较大,已经超过或接近国标限值,选择12%或13%与4.5%~6%的串联电抗器混合装设。

2电容器装置接入处的背景谐波为3次、5次
1)3次谐波含量很小,5次谐波含量较大(包括已经超过或接近国标限值),选择4.5%~6%的串联电抗器,忌用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,但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近
国标限值,并且有一定的裕度。

3)3次谐波含量较大,已经超过或接近国标限值,选择12%或12%与4.5%~6%的串联电抗器混合装设。

3电容器装置接入处的背景谐波为5次及以上
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。

4对于采用0.1%~1%的串联电抗器,要防止对5次、7次谐波的严重放大或谐振;对于采用4.5%~6%的串联电抗器,要防止对3次谐波的严重放大或谐振。

无功补偿电抗率

无功补偿电抗率

无功补偿电抗率无功补偿电抗率是指无功功率与视在功率的比值。

在电力系统中,无功功率是一种无法产生有用功的功率,而视在功率则包括了有用功和无用功的总和。

无功补偿电抗率的概念和计算对于电力系统的稳定运行和优化调度至关重要。

为了更好地理解无功补偿电抗率,我们首先需要了解一些基础概念。

在电力系统中,我们通常将电力分为有功功率和无功功率。

有功功率是指能够产生有用功的功率,例如驱动电机运行所需要的功率;而无功功率则是一种不能产生有用功的功率,例如电抗器所消耗的功率。

无功功率的存在对电力系统有一定的影响。

一方面,过多的无功功率会造成电压的不稳定,甚至可能导致电压崩溃;另一方面,合理的无功补偿能够提高电力系统的功率因数,减小线路的损耗,提高能源利用效率。

无功补偿电抗率是评估无功功率和视在功率之间关系的指标。

其计算公式为:无功补偿电抗率 = 无功功率 / 视在功率无功补偿电抗率越低,说明所需的无功功率相对较少,电力系统的稳定性越好。

当无功补偿电抗率为零时,表示无功功率为零,电力系统在运行过程中几乎不产生无功功率。

在实际应用中,为了提高电力系统的稳定性和效率,我们常常需要进行无功补偿。

常见的无功补偿设备包括电容器和电感器。

电容器可以用来消耗无功功率,提高功率因数;而电感器则可以用来补偿缺乏的无功功率,保持电力系统的平衡。

通过合理配置无功补偿设备,可以有效地降低无功功率,提高电力系统的运行效率。

同时,合理的无功补偿还能减小电力线损,节约能源,减轻电网的负担。

总之,无功补偿电抗率是评估电力系统无功功率和视在功率关系的重要指标。

通过合理配置无功补偿设备,我们可以提高电力系统的稳定性和效率,降低无功功率,减轻电网压力,实现电力系统的可持续发展。

在电力系统规划和运维中,我们应充分利用无功补偿电抗率的概念,以提高电力系统的整体质量和运行效果。

电抗器技术全参数

电抗器技术全参数

电抗器技术全参数
适用标准文案
电抗器技术参数
2010-01-27 15:40
额定频次: 50Hz相数:单相或三相
系统额定电压: 6、 10、35kV
额定电抗率,建议优先从以下数值中选用
0.1 %、 0.3 %、 0.5 %、 1%,主要用于限制合闸涌流
4.5 %、 5%、 6%,用于限制合闸涌流和克制 5 次及以上谐波
12%、 13%,用于限制合闸涌流和克制 3 次及以上谐波
额定端电压:电抗器的额定端电压为配套电容器组额定电压的K倍(K为电抗率)
额定容量:三相电抗器的额定容量为配套电容器组额定容量的K倍(K为电抗率),单相电抗器额定容量为三相额定容量的三分之一
在额定电流下,额定电抗率K≥4.5 %的电抗器的电抗值的允许误差为0~+5%; K≤1%的电抗器,其值为 0~+ 10%
关于三相电抗器或由单相电抗器构成的三相电抗器组,每相电抗值不超出
三相均匀值的± 2%
铁芯电抗器及 K≤1%的空心电抗器能蒙受 25 倍额定电流连续 2s 的作用,而不产生任何热的和机械的损害;
产品特色
采纳专用计算机协助软件设计 ( 自己依据实践设计 ) ,可依据客户要求,迅
速精确确实定产品的构造及参数;
合理的构造设计,冲击电位散布均匀,耐受短路电流能力强
优化选择铁芯磁通密度和导线电流密度,噪音小、消耗低、寿命长、温升

铁芯电抗器线圈采纳环氧树脂浇注,拥有很高的动、热稳固性,绝缘强度好,机械强度高、靠谱性高、漏磁少、局放低、体积小,特别合适于搁置于柜内
出色文档。

电容容量及电抗率选取(总结)

电容容量及电抗率选取(总结)

电容分组方式及电容容量计算1、电容分组方式及投切模式补偿电容器多采用电力电容器,运行中电容器的容性电流抵消系统中的感性电流,使传输元件,如变压器、线路中的无功功率相应减少,因而,不仅降低了由于无功的流动而引起的有功损耗,还减少了电压损耗,提高了功率因数。

补偿电容器是TSC 系统的关键部件,通过投入或切除电容器的方法可动态平衡电感性负载与电容性负载,从而将功率因数维持在较高的理想水准。

1) 分组方式。

在很多工业生产实践中,除了就地补偿的大电机外,大量分散的感性负载需要在低压配电室进行集中补偿,这时由于补偿容量是随时间变化的,为不出现过补偿或欠补偿,需要将电容器分成若干组,采用自动投切的方式。

电容器分组的具体方法比较灵活,常见的有以下几种:①等容量制,即把所需补偿的电容平均分为若干份;②1:2:4:8制,即每单元电容器值按大小倍增式设置,这样可获得15 级补偿值;③二进制,即采用 N—1 个电容值均为 C 的电容和一个电容值为 C/2 的电容,这样补偿量的调节就有2N 级。

对比上述方法可知,方法①的控制方式最简单,但相对较大的补偿级差限制了精度,而方法②与③虽采用多级差补偿的方法提高了效果,但均为繁琐,不便于自动化控制。

相比之下,方法③不乏为一种有益的折中式方案。

2) 投切模式。

由于动态无功补偿需要频繁投切电容器,因此为确保电容器的寿命和质量,需要考虑补偿电容的投切模式。

常见有下列 2 种模式:①循环投切模式,即将各组电容器按组号排成一个环形列队,然后按序号依次投入电容。

如需切除电容,则从已投入的电容队列的尾部切除。

这样,随功率因数的变化,已投入的电容队列在环形队列中逆时针移动,各组电容的使用几率均匀,可有效减少电容组的故障率。

通常这种方法用于等容量分组。

②温度计式投切模式,即将各组电容器按组号排成一个直线队列,投入或切除电容器使已投入的电容队列在直线队列中升高或下降,类似于温度计水银柱的升降。

这种方法常用于变容量分组。

电抗器的电抗率K值的确定

电抗器的电抗率K值的确定

电抗器的电抗率K值的确定如在系统中存在的谐波不可忽视时,应查明供电系统的背景谐波含量,然后再合理确定K值。

为了达到抑制谐波的目的,电抗率的配置应使用电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。

当系统中电网背景谐波为5次及以上时,这时应配置电抗率为(4.5~6)%。

电网的一般情况是:5次谐波最大,7次次之,3次较小。

因此在工程中,选用K=4.5%~6%的电抗器较多,国际上也通常采用。

配置6%的电抗器抑制5次谐波效果好,但有明显的放大3次谐波作用。

它的谐振点(204HZ)远离5次谐波的频率(250HZ),裕量较大。

配置4.5%的电抗器对3次谐波放大轻微,因此在抑制5次及以上谐波,同时又要兼顾减小对3次谐波的放大,在这种情况下是适宜的。

但它的谐振点(235HZ)与5次谐波的频率间距较小。

当系统中背景谐波为3次及以上时,应配置电抗率为12%的电抗器。

由于近年来不3次谐波源的电气设备不断增多,使系统中的3次谐波不断的增大,尤其是冶金行业这个现象不能忽视。

总之配置电抗器的原则是:一定要根据系统背景谐波含量来综合考虑而确定。

发电机电抗百分值

发电机电抗百分值

发电机电抗百分值随着电力需求的不断增加,发电机的应用范围也越来越广泛。

在发电机的设计和运行过程中,电抗百分值是一个非常重要的参数。

以下是对发电机电抗百分值的介绍和解释。

定义:发电机电抗百分值是指发电机额定电压下,没有运行负载情况下产生的感抗和容抗的总和与额定容量的比率,用百分数表示。

通常取值范围为10%~30%。

作用:电抗百分值是衡量发电机负载能力的指标,一般来说,它的数值越小,发电机输出的电流就越大,它的数值越大,发电机输出的电流就越小。

如果电抗百分值过大,就会导致发电机输出的电流过小,造成滞后或领先现象,从而对电力系统的稳态和暂态稳定性产生影响。

计算:发电机电抗百分值的计算通常是以感抗和容抗之和作为分母。

感抗是由机械部分的磁通量和旋转部分的电流引起的电势差,而容抗则是由绕组之间的互感引起的电势差。

发电机电抗百分值的计算需要知道发电机的额定电压、额定容量、发电机类型、绕组参数等信息。

影响因素:发电机电抗百分值的大小受到多种因素的影响,包括绕组长度、截面积、绕组形状、磁导率等。

绕组长度越长,发电机电抗百分值越大;绕组截面积越小,发电机电抗百分值越大;绕组形状也会影响电抗百分值,如薄绕组和厚绕组的电抗百分值不同;磁导率越大,电抗百分值越小。

发电机电抗百分值的优化:为了保证电力系统的稳态和暂态稳定性,发电机电抗百分值需要得到合理优化。

一般来说,较小的电抗百分值可以减小电力系统的电压波动,提高负荷可靠性;较大的电抗百分值可以减小电力系统的功率损耗,提高有功功率比率。

总结:发电机电抗百分值是电力系统中非常重要的一个参数,它的大小直接影响到发电机的负荷能力和电力系统的稳态和暂态稳定性。

通过合理的计算和优化,可以得到适合电力系统运行的发电机电抗百分值。

等效基波电抗率

等效基波电抗率

等效基波电抗率
等效基波电抗率(Equivalent Fundamental Reactance),简称EFR,是指对于一个电力系统中某一系统节点所接受的谐波电压和谐波电流之间的等效基波电抗关系。

电力系统中存在谐波电压和谐波电流,这会导致电力设备出现谐波电压和谐波电流的不匹配问题,从而造成设备的损坏或系统的不稳定。

为了解决这个问题,需要引入一个等效基波电抗率来描述系统节点对谐波的阻抗特性。

等效基波电抗率是指将谐波电压和谐波电流按照基波频率进行等效化处理,得到的等效电抗值。

它可以表示电力系统节点对谐波的阻抗特性,用于分析谐波电压和谐波电流之间的关系,并指导电力系统的谐波控制。

通常使用下式来计算等效基波电抗率:
EFR = Vf / If
其中,Vf表示基波电压,If表示基波电流。

等效基波电抗率越大,表明系统节点对谐波的阻抗越高,也就意味着系统节点对谐波的抑制能力越强。

因此,设计和选择电力设备时,需要考虑系统节点的等效基波电抗率,以保证系统的谐波控制和稳定运行。

6%电抗率的调谐频率

6%电抗率的调谐频率

6%电抗率的调谐频率
电抗率是指电感和电容的比值,它是电路中的一个重要参数。

当谐振电路中的电感和电容达到一定数值时,电路就会呈现出谐振的特性。

调谐频率是指在谐振电路中使其达到谐振状态所需要的频率。

首先,我们需要知道电感(L)和电容(C)的数值,然后可以根据以下公式计算调谐频率(f):
f = 1 / (2π√(LC))。

假设电感为L,电容为C,则根据6%电抗率的定义,可以得到电感和电容的比值为1:16.67。

假设电感为1H,则电容为16.67F。

将这些值代入公式中,可以得到:
f = 1 / (2π√(1 16.67)) ≈ 0.3 Hz.
因此,当电感为1H,电容为16.67F时,6%电抗率的调谐频率约为0.3Hz。

另外,调谐频率还受到电路中的阻尼因子的影响,阻尼因子越小,谐振频率越接近理想值。

因此,在实际电路中,需要考虑阻尼因子对调谐频率的影响。

总的来说,6%电抗率的调谐频率取决于电感和电容的数值,以及电路中的阻尼因子。

以上是根据给定的电感和电容数值计算得出的调谐频率,实际情况可能会有所不同。

无功补偿电抗率

无功补偿电抗率

无功补偿电抗率
【原创实用版】
目录
1.无功补偿电抗率的定义
2.无功补偿电抗率的计算方法
3.无功补偿电抗率的应用
4.无功补偿电抗率的重要性
正文
无功补偿电抗率是一种电力系统中常见的概念,它是指在电力系统中,由于电感和电容等无功元件的存在,导致系统中存在一定的无功功率,从而产生的一种电抗。

无功补偿电抗率的出现,会对电力系统的稳定性和经济性产生重要影响。

无功补偿电抗率的计算方法主要有两种,一种是基于电路理论的计算方法,另一种是基于电力系统稳态分析的计算方法。

基于电路理论的计算方法主要通过计算系统中的无功元件的电压和电流,然后利用电抗的定义计算出无功补偿电抗率。

而基于电力系统稳态分析的计算方法,则是通过分析电力系统的稳态运行状态,计算出系统中的无功补偿电抗率。

无功补偿电抗率在电力系统中有广泛的应用。

首先,无功补偿电抗率可以用来评价电力系统的稳定性。

当系统的无功补偿电抗率过大时,会导致系统中的无功功率过大,从而影响系统的稳定性。

其次,无功补偿电抗率也可以用来评价电力系统的经济性。

当系统的无功补偿电抗率过小时,会导致系统的无功损耗过大,从而影响系统的经济性。

因此,无功补偿电抗率在电力系统中具有重要的地位。

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电抗率简介
串联电抗器的电抗值与电容器组的容抗值之比就是该组电容器装置的电抗率。

按意思,电抗率=Xl/Xc。

举例:一个变电所安装工程实际情况确实这样的:电抗器:一组容量为144kvar,电抗值为1.4欧姆;另一组容量为288kvar,电抗值为3.2欧姆。

电容器:总共18只,单只容量为400kvar,总容量为7200kvar,单只电容为32uF.根据电容器整套装置的说明书,电抗率是按照6%配置的,电抗值与容抗值之比并不等于6%,而电抗器总容量与电容器总容量之比=(144+288)/7200=6%.
电抗是根据你需要补偿的容量和系统里有几次谐波决定的,一般情况,有3次5次7次谐波,3次谐波选择14%电抗率,5次7次选择6%或者7%电抗率,补充:关键计算出自己系统的谐波次数。

告诉你个计算电抗器虑频率的公式:根号(100/x) 在乘基波频率50HZ 。

X就是电抗率。

一般来说14% 的电抗率能够滤除133.6频率以上的电压。

电抗是根据你需要补偿的容量和系统里有几次谐波决定的,一般情况,有3次5次7次谐波,3次谐波选择14%电抗率,5次7次选择6%或者7%电抗率谐波是指高于基波频率50HZ的高次谐波.
比如3次,5次谐波就表示其电压电流波形的频率为150HZ,250HZ。

一般情况下,系统背景谐波以5次为主的话,配4.5%到06%的电抗,以3次为主的话,配12%或13%的电抗。

如果只是抑制高次谐波,配1%的电抗即可。

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