电抗率的选择
并联补偿装置电容电抗选择PPT课件
2021/3/18
2021/3/18
3、串联电抗器的参数选取原则 配电网的补偿电容器的主要作用是补偿基波无功电流，不承担滤波作用，电容器组只要不出现谐波谐
振和谐波严重放大，就可以基本保证电能质量及电网的安全运行，而串联电抗器是抑制谐波电流放大的 有效措施，但是由于串联电抗器其本质上是将系统整个的容性降低，影响到无功补偿的效果，所以串联 电抗器的参数应根据实际谐波进行选择。
并联电容器总容量确定以后，通常将电容器分成若干组再进行安装，分组原则主要是根据电压波动、负荷 变化 、电网背景谐波含量及设备技术条件等因素来确定。各分组电容器组投切时，不能发生谐振，同时要防 止谐波的严重放大。为了避开谐振点，电容器组设计之前，应测量或分析系统主要谐波含量，根据设计确定的 电抗率配置，按照谐振容量计算公式计算谐振容量，在设计分组容量时，避开谐振容量；电容器组在各种容量 组合投切时，均应能躲开谐振点。加大分组容量，减少组数是躲开谐振点的措施之一。分组电容器在不同组合 下投切，变压器各侧母线的任何一次谐波电压含量，均不应超过现行国家标准【电能质量-公用电网谐波】 GB/T 14549的规定。标准中规定的谐波电压限值详见表1。
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是一种电力电子器件，用于抑制电力系统中的谐波。
谐波产生主要是由于非线性负载引起的，而非线性负载会将电流波形扭曲成富含谐波成分的波形。
为了减小谐波对电力系统的影响，必须对谐波进行补偿。
而串联电抗器是一种用来抑制谐波的装置。
电抗器是一种具有大量电感的元件，它对电流波形中的高频分量具有阻抗，抑制了谐波的传播。
串联电抗器是按照一定的电压等级和容量安装在配电系统的干线上，起到串联谐波电流和阻抗的作用，从而抑制谐波的产生和传递。
电抗器的容量选择与抑制谐波的效果直接相关。
根据电力系统的需求和实际运行情况，选择合适的电抗率是非常重要的。
首先，容量选择应考虑谐波源的类型和强度。
谐波源可以分为非线性负载、电力电子器件和谐波产生负载等。
通过分析谐波源的类型和产生的谐波谐波电流，可以确定需要抑制的谐波类型和强度。
不同类型的谐波对电力系统的影响不同，因此选择合适的电抗器容量可以有针对性地抑制特定的谐波。
其次，容量选择还需要考虑电力系统的谐波特性和功率因数。
在选取电抗率时，需要考虑电力系统的谐波频率分布和谐波电流谱。
合适的电抗器容量可以保证在特定的谐波频率范围内，电抗器和负载的综合阻抗较低，从而达到较低的谐波电流。
此外，容量选择还需要考虑电力系统的功率因数。
因为串联电抗器会增加系统的无功功率，所以在容量选择时需要综合考虑功率因数的影响。
一般来说，在容量选择时需要保持较高的功率因数，以避免对电力系统的稳定性和效率产生负面影响。
最后，容量选择还需要考虑经济性和实用性。
选取合适的电抗器容量不仅需要能够实现对谐波的有效抑制，还需要考虑电抗器的成本和运维成本。
在容量选择时，需要综合考虑电力系统的实际运行工况、负荷变化和未来的发展需求，以确保经济性和实用性。
综上所述，串联电抗器的抑制谐波作用与电抗率的选择密切相关。
在选择电抗器容量时，需要考虑谐波源的类型和强度、电力系统的谐波特性和功率因数，以及经济性和实用性等因素。
无功补偿电抗率选7%还是14%,电抗率是越高越好么？
无功补偿电抗率选7%还是14%，电抗率是越高越好么？1引言并联电容补偿装置由于容量组合灵活、安装维护简便、投资省等原因而广泛应用于电力系统。
作为无功电力的主要电源，对于电力系统调相调压、稳定运行、改善电能质量和降损节能具有重要作用。
随着电力事业的迅速发展，电容装置安装投运容量亦迅速增长。
同时随着电力电子技术的广泛应用，带整流器的设备如变频调速装置、UPS电源装置，以及软起动器、新型节能电光源等产生高次谐波电流的电气设备应用越来越多，给电网带来了严重的谐波污染，导致一系列的设备问题。
如电动机振动、发热，变压器产生附加损耗，使容性回路过电流，干扰通讯，电子设备误触发等等。
因此，对谐波的污染须予以重视。
抑制谐波的措施很多，常见技术措施如改变变压器的接线方式；加装滤波装置；加装静态(动态)无功补偿装置；在电容回路加装串联电抗器等等。
目前，国内很多用电单位使用传统的单纯电容器进行无功补偿，其补偿装置的运行受到严重威胁，电力电容器的故障率越来越高。
本文主要探讨给电容器加装串联电抗器以达到抑制谐波的对策，避免电容器与电网产生串联或并联谐振，从而改善系统的功率因数和保证补偿电容器的稳定运行。
2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。
2.1造成电容器过电流谐波分流原理图如图1所示：图1谐波分流示意图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。
电抗率选择的一般原则
电抗率选择的一般原则一、电容器装置接入处的背景谐波为3次(当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。
)(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12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。
二、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。
三、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。
（3）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。
电容器回路的谐波阻抗特征：＝X*（nk-1/n） n=谐波次数 k=电抗率（nk-1/n）>0时，即k>1/n2 电容器流入谐波小（nk-1/n）＝0时，即k＝1/n2 电容器滤波串联谐振k=1/n2-Xs1/Xc1时，电路发生并联谐振应避免 Xs1=电源系统基波电流3次谐波时 11%时，串联谐振，起滤波作用10.5%时，并联谐振，应避免5次谐波时 4%时，串联谐振3.5%时，并联谐振7次谐波时 2%时，串联谐振1.5时，并联谐振含有谐波源和电力电容器的回路的电力系统，发生n次谐波串联谐振条个k=1/n2 不发生n次谐波放大的条件是k>1/n2发生n次谐波并联谐振条件k=1/n2-Xs1/Xc15次中心点5.67% 3次中心点12.78%因实际运行中会出现K值逐步下降，为避免K值减小而进入谐波放大区，甚至导致并联谐振，实际K＝1/n2+0.02 或K=1/n2+0.01 为好。
并联电容器组及电抗率的取选
并联电容器组及电抗率的取选摘要：本文主要探讨并联电容器组中的串联电抗器具有限制涌流的作用，同时也有抑制谐波的功能，但并联电容器不能随意与电抗器串联，只有电抗率配置合理，才能避免并联谐振，控制系统谐波电流的放大。
关键词：并联电容器组；串联电抗器；电抗率；谐波0前言目前，随着电力电子技术的广泛应用与发展，电力系统中的非线性负载大量增加，由于它们多以开关方式工作，会很容易引起电网内电流、电压的波形发生畸变，从而引起电网谐波“污染”；另外，随着各级各类用户的不断增加，为了提高电压质量，减少无功损耗，提高电网的安全、经济运行，从而需要增加大量的无功电源来提高电网的功率因数，因此，通过加装并联电容器组来进行无功补偿，这是最为经济和有效的措施。
由于电容器组是容性负荷，其很容易与系统中的感性负荷形成一个振荡回路，从而在电容器组投入时会产生一个高倍的合闸涌流，对电容器组造成很大的冲击；另外，由于电容器组的容抗与频率成反比，其谐波容抗和系统的谐波感抗配合，将造成并联谐振和谐波成倍放大，从而严重损坏电网中的电气设备，破坏电网的正常运行。
因此，在并联电容器组的设计中应考虑限制涌流和抑制谐波的问题，而合理地配置串联电抗器就能较好地解决这些问题。
1 限制涌流电网是一个很复杂的系统，其由很多设备元件组成，但我们可以通过等效电路的方法，将其简化为如下图的回路。
图1 并联电容器组与串联电抗回路图如图1所示，Ls可忽略不计，Ls、L分别为系统的感抗和串联电抗器的电抗。
1.1 根据国标GB/11024.1-2001“附录D”中的规定，电容器合闸涌流的计算方法为：Is=In√(2S/Q)式中：Is---电容器组涌流的峰值，单位（A）In---电容器组的额定电流（方均根值，A）S----电容器安装处短路容量，单位（MV A）Q----电容器组的容量，单位（Mvar）将电容器组中已投入运行的电容器并联：Is=(U√Z)/( √Xc*Xl)其中Xc=3U2(1/Q1+Q2)*10-6按上面的计算办法是在没有串联电抗器的情况下，如补偿装置的接入处短路容量很大，而电容器组的容量很小，那么电容器的合闸涌流可达几十倍的额定电流都有可能的。
电容容量及电抗率选取(总结)
电容容量及电抗率选取(总结)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（电容容量及电抗率选取(总结)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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电容分组方式及电容容量计算一、 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。
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]。
电抗器的选择
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。
电容器串联电抗率的选择
电容器串联电抗率的选择中国航空工业规划设计研究院刘屏周抑制谐波采用无源滤波器，或为了降低供电设备容量，减少供电电压偏差，采用并联电容器提高负载的功率因数。
在电容器回路中串联适当电抗率的电抗器，防止谐波电流被放大，保护电容器过负荷。
若电容器回路中串联电抗器的电抗率不适当，发生电容器回路的串联谐振或电容器回路与电源系统的并联谐振，影响系统的安全运行。
以下提出电容器回路中串联电抗器的电抗率计算方法，仅供参考。
串联电抗器的电容器回路与谐波源并联主电路如图1所示。
图1的等值电路如图2所示。
根据图2谐波电流分流的等值电路，谐波电流I n流入供电系统电流I sn和电容器支路电流I cn 计算公式如下：图1 谐波源、串联电抗器的电容器主电路图2 计算谐波电流分流的等值电路nC1L1S11L1snInXnnnXnI）（-+-=XXX C（1）nC1L1S1S1cnInXnnnI）（-+=XXX（2）式中I sn-谐波电流流入供电系统电流；I cn-谐波电流流入电容器支路电流；I n-谐波电流；X S1-供电系统基波电抗；X C1-电容器基波容抗；X L1-电抗器基波电抗；n-谐波次数。
设S11L1nnXnXX C-=β，β称谐波电流的分流系数。
上述（1）、（2）式改为如下：nsnI1Iββ+=（3）n cn I 11I β+=（4） n sn I I 、ncn I I与β的关系曲线如图3所示。
图3n sn I I 、ncn I I与β的关系曲线 电容器支路与供电系统并联谐振发生在β=-1处，谐振谐波次数S1L1C10X X X +=n ，电容器支路串联电抗器的电感越大，谐振谐波次数越低。
当β=-2时，谐波次数S1L1C11X 2X X +=n ，2I I n sn =，1I I n cn =；当β=-0.5时，谐波次数S1L1C12X 5.0X X +=n ，1I I n sn =，2I I n cn =。
谐波源的谐波次数n ，在n 1与n 2范围内，即n 1≤n ≤n 2，同时有1I I n sn ≥和1I Incn ≥，谐波电流被放大。
限流电抗百分数的选择
限流装置电抗百分数的选择在各种电力系统事故中，短路是危及电力系统安全稳定运行、导致大面积停电事故最为常见的严重故障之一。
短路故障对电力系统破坏的严重程度，主要取决于短路电流的大小。
当然，这样的叙述会让大家感觉范围太广，不易抓住重点，对其危害性的理解可能还有一定的模糊性，那么，让我们先来了解下短路的出现的原因有哪些？近年来，随着我国电力建设的不断发展、用电负荷不断增加、发电厂及发电机单机容量的不断增加及各大区电网的互联等，使得电力系统中的短路电流不断提高，且短路电流水平已经直逼甚至超过电力规程所规定的最大允许水平的严重情况，给电力系统安全、稳定运行以及电力系统中各种电气设备(如断路器、变压器、变电站母线、线路构架、导线和支承绝缘子以及接地网等)提出了更为苛刻的要求，并已成为我国各大区电网安全、稳定运行的严重隐患和关键技术难题之一，同时成为制约电力建设和进一步发展的瓶颈。
如何治理短路成了重中之重！据了解，在线路上串入限流电抗器是最早的限流方案，电抗器安装在线路上除限制短路电流外，还能维持母线上的残压，若残压大于65%~70%U NS，这对非故障用户，特别是电动机用户是有力的；但是采用限流电抗器限制短路电流的方案也带来次生问题，如功率损耗、电压降落、漏磁场问题。
因此，20世纪70年代有人提出了短路限流器，或称故障电流限制器（fault current limiter,FCL ；或current limiting device,CLD ）。
小编了解到安徽正广电公司研发生产的ZLB 型零损耗限流装置（限流电抗器与高速开关并联组成）既能限制短路电流，也解决了限流电抗器所带来的次生问题。
限流装置限制短路电流的大小，主要取决于电抗器的大小。
下面就为大家简介电抗器的电抗百分数的选择:ZLBK(a) (b)图1 计算电抗百分数示意图若要求将一馈线的短路电流限制到电流值I ′′，如图1，取基准电流I d ，则电源到短路点的总电抗的标幺值X ∗Σ=X ∗L +X ′∗Σ。
串联电抗器的电抗率怎么选
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。
串联电抗器的电抗率怎么选
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1、如在系统中谐波含量很少而仅考虑限制合闸涌流时，则选K=（0.5~1）%即可满足标准要求。但这种电抗器对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。
2、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。
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：一定要有限公司是专业制造高低压电抗器厂家，欢迎新老顾客来电咨询。种类有 输入电抗器，输出电抗器，直流电抗器，串联电抗器，高压串联电抗器等 厂家直销 价格低，品质优。现货供应，欢迎新老顾客咨询
(整理)补偿电容器电抗率选择
抑制谐波串联电抗器的选用天津市同德兴电气技术有限公司黄缉熙补偿用并联电容器对谐波电压最为敏感，谐波电压加速电容器老化，缩短使用寿命。
谐波电流将使电容器过负荷、出现不允许的温升，特别严重的是当电容器组与系统产生并联谐振时电流急速增加，开关跳闸、熔断器熔断、电容器无法运行。
为避免并联谐振的发生，电容器串联电抗器。
它的电抗率按背景谐波次数选取。
电网的背景谐波为5次及以上时，宜选取4.5% ~ 6%；电网的背景谐波为3次及以上时，宜选取12%一、电抗率K值的确定1. 系统中谐波很少，只是限制合闸涌流时则选K=0.5~1%即可满足要求。
它对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。
2. 系统中谐波不可忽视时，应查明供电系统的背景谐波含量，在合理确定K值。
电抗率的配置应使电容器接入处谐波阻抗呈感性。
电网背景谐波为5次及以上时，应配置K=4.5~6%。
通常5次谐波最大，7次谐波次之，3次较小。
国内外通常采用K=4.5~6%。
配置K=6%的电抗器抑制5次谐波效果好，但明显的放大3次谐波及谐振点为204Hz，与5次谐波的频率250Hz，裕量大。
配置4.5%的电抗器对3次谐波轻微放大，因此在抑制5次及以上谐波，同时又要兼顾减小对3次谐波的放大是适宜的。
它的谐振点235Hz与5次谐波间距较小。
电网背景谐波为3次及以上时应串联K=12%的电抗器。
在电抗器电容器串联回路中,电抗器的感抗X LN与谐波次数虚正比；电容器容抗X CN与谐波次数成反比。
为了抑制5次及以上谐波。
则要使5次及以上谐波器串联回路的谐振次数小于5次。
这样，对于5次及以上谐波，电杭器电容器串联回路呈感性，消除了并联谐振的产生条件；对于基波，电抗器电容器串联回路呈容性，保持无功补偿作用。
如电抗器电容器串联回路在n次谐波下谐振，则:式中X CN/X LN为电抗率的倒数，不同的电抗率对应不同的谐振次数或不同的谐振频率，如表1所示。
电抗器的电抗率以取6%为宜，可避免因电抗器、电容器的制造误差或运行中参数变化而造成对5次谐波的谐振。
电抗率民用用7% 工业用14%
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串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择src="/neteaseivp/include/zzzList.jsp?channel=3&zzzdataIds=147934," type="text/javascript">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]。
经过仔细了解和分析，发现该110kV变电所的10kV系统存在大量的非线性负载。
即使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%。
在如此谐波背景下，2400kvar电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器是否适合？现计算分析如下。
2.2 电抗率的选择分析（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；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；nX为串联电抗器基波电抗。
L由于谐波源为电流源，谐波电压放大率与谐波电流放大率相等，故由式⑴整理推导可得谐波电压放大率当式(2)谐波阻抗的分子的数值等于零时，即从谐波源看入的阻抗为零，表示电容器装置与电网在第n次谐波发生串联谐振，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∞，表示电容器装置与电网在第n次谐波发生并联谐振，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）避免谐振分析计算电抗率选择6%时，发生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分别为由此可见， 2400 kvar的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器不会发生3次、5次谐波并联谐振或接近于谐振。
（3）限制涌流分析计算电抗率选择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定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）谐波电压放大率分析计算电抗率选择6%时，将有关参数代入式(3)，经过计算，电容器组对1～7次谐波电压放大率F VN 结果如表2所示。
由计算结果可以看出，选择6%的串联电抗器对3次谐波电压放大率F VN为1.21，对5次谐波电压放大率F VN 为0.69。
经过与现场谐波实测数据比较发现：3次谐波电压放大率F VN与以上理论计算值基本一致，但5次谐波电压放大率F VN的误差较大。
文献[5]认为：简化的电路模型对于3次谐波电压放大率F VN的计算有工程价值，但对5次谐波电压放大率F VN的计算无工程价值。
2400 kvar的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器，产生了3次谐波放大，且超过公用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值[2]。
因此可以判断在如此谐波背景下，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）电抗率的合理选择要做到合理地选择电抗率必须了解该电容器接入母线处的背景谐波，根据实测结果对症下药。
并联电容器的串联电抗器，IEC标准按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可忽视时，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感性，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电容器组的电抗率分别按照0.1%、1%、4.5%、12%配置，试将有关参数代入式(3)，经过计算，1～7次谐波电压放大率F VN的结果如表3所示。
由计算结果可以看出，选择12%的串联电抗器对3次谐波电压放大率F VN仅为0.50。
因此电抗率按照12%配置是值得进一步验算的。
经过进一步验算（谐振分析、限制涌流分析因篇幅所限略），选择12%的串联电抗器不会发生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分析值得一提的是我国的电网普遍存在3次谐波，故不同电抗率所对应的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)计算可得，分别选择4.5%、6%和12%的串联电抗器后，3次谐波谐振电容器容量分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，就会发生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，也会发生3次谐波并联谐振或接近于谐振；当串联电抗率选12%，一般不会发生3次谐波并联谐振。
一般情况下，110kV变电所装设的电容器的容量较小（0.05S d ～0.06 S d），不会发生3次谐波并联谐振或接近于谐振，但会引起3次谐波的放大；而220kV变电所装设的电容器的容量较大，完全有可能发生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 串联电抗器额定端电压串联电抗器的额定端电压与串联电抗率、电容器的额定电压有关。
该额定端电压等于电容器的额定电压乘以电抗率（一相中仅一个串联段时），10kV串联电抗器的额定端电压的选择见表4。
3.2 串联电抗器额定容量串联电抗器额定容量等于电容器的额定容量乘以电抗率（单相和三相均可按此简便计算）。
由此可见，串联电抗器额定端电压、额定容量均与电容器的额定电压、额定容量及电抗率有关。
电容器的额定电压、额定容量本文不作详细分析，下面着重分析串联电抗率的选择。
3.3 电抗率选择的一般原则（1）电容器装置接入处的背景谐波为3次根据文献[4]，当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。
设计规范说的较含糊，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12%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。
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，不能与电容器任意组合，更不能不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需进一步验算，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；对于电抗率选择不合理的电容器装置必须更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。