(完整版)串联电抗器电抗率的选择

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无功补偿电容器串联电抗器的选用

无功补偿电容器串联电抗器的选用在高压无功补偿装置中，一般都装有串联电抗器，它的作用主要有两点：1）限制合闸涌流，使其不超过20倍；2）抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。

因此，电抗器在无功补偿装置中的作用非常重要。

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。

1. 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。

2. 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。

如何正确选用电抗器

如何正确选用电抗器在高压补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：一是限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；二是抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。

因此电抗器在补偿装置中的作用非常重要。

只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。

对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取和电抗器结构（空芯、铁芯）以及电抗器的安装位置（电源侧、中性点侧）。

一、电抗器的电抗率K值的确定：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。

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。

二、电抗器的结构选择：电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。

铁芯结构的电抗器主要优点是：损耗小，电磁兼容性叫好，体积小。

缺点是：有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。

低压系统中并联电容器造成的谐波放大及串联电抗器电抗率的选择问题

将在较大的高次谐波电流下过早地损坏串联合适的电抗器，不仅可以阻止谐波放大的危险，且具有一定滤波效果。它而
［关键词］谐波电容器电抗器电抗率
１引言．
流人供电系统的谐波电流Ｉ：为
这就是并联电容器装置设计规范所给出的校验避开并联谐振的电容器组容量，设计在确定电容器组分组容量时，应根据系统背景谐波，对分组电容器按各种容量组合运行时，尽量避开谐振容量进行校验，不得发生谐波的严重放大和谐振。由串联电抗器和并联电容器组构成的串联回路对于ｎ次谐波发生串联谐振的条件是：ｘ＿ｘｎ这时串联电抗器和并联电抗器组构成的－
ＰｌｎＱ／ｄ＞／２ｃＳ（－）３６
（— ）３５
￣ｘ
ｘ
－＝１
从式２１２２可以看出，－，－进入电容器回路的谐波电流Ｉ和流人系统的谐波电流Ｉ大于谐波中流Ｉ就是电容器对谐波的放大现象。均这较大的Ｉ使用电容器过负荷。最为严重的情况是：Ｘ＝ｘ时，ｎ系统等值阻抗ｎｘ和电容器组回路容抗ｎｘｘ构成谐振条件电路即发
∑ ＝ＩＩＶＩＬ＋
其电容器过负荷倍数为：
（－）２９
（－ｏ２ｌ）
３串联电抗器电抗率分析．
３１电抗器电抗率选择．南等值阻抗图及推理可得出，发生并联谐振的条件是：ｆ简单系统图ａ）
ｎｓｎｌ【Ｘ＋Ｘ『Ｘ／＿ｎ（— ）３１

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。

电容组成套装置串抗电抗率的选择

工业的发展离不开电力的支撑，随着近代工业的迅速发展电力系统容量也随之飞速增长，电力需要传输的距离不断变长，发电机容量不断增大和电网电压等级的不断提高是电网发展的必然结果。随着电网发展，负荷不断增多，其内部组成变得日益庞大和复杂。随着电网接入负荷对电能质量的要求增高，对电能质量的相关考核也会日渐严苛，对电力系统的运行稳定性要求也越来越严格。衡量电能质量好坏最重要的参数之一就是波形，波形畸变的严重程度与无功功率息息相关。在普通的交流电力系统中负载主要以感性负载为主，如果缺少无功功率，容易引起负荷端电压降低，同时会导致电力系统线损增多，降低电网的经济性，如果无功短缺情况非常严重时，甚至引起电网的崩溃。在常用的电网无功功率补偿方法中，安装电容器组是目前使用最普遍和最经济的。现阶段我国电力发电装机组总容量已达13 亿 kW 以上，容性无功装机容量已达 6 亿 kVa r 以上，而容性无功补偿装置主要以并联电容器组为主，这说明采用并联电容器组确实有效降低电力系统的线损，同时提高电力系统的电能质量，最终达到提高电力系统稳定性和经济性的作用。虽然目前电力系统普遍采用的无功补偿方法是并联电容器组，但是并联电容器组在运行过程也出现了一些问题，例如，并联电容器组运行中故障率比其他设备高。经分析发现引起电容器运行时发生故障的因素复杂，在影响电容器故障的众多因素中最主要的还是过电压，而导致电容器产生过电压的最主要因素还是电力系统危害之一 ——谐波。随着电磁设备、大电流开关以及电力电子技术接入电力系统的增多，供电系统中增加了大量的非线性负载，如易饱和的线圈型设备、大电流交流开关、整流及逆变装置，均会在使用过程中导致电压波形发生畸变，从而导致电网产生谐波。电力系统中随时投入和退出的冲击性以及波动性负载也会导致电压波形畸变，如大功率钢厂、大功率电车等，它们在投入和退出系统的瞬间不仅会产生大量高频次谐波，而且会使电压波形畸变率变大，导致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

串联电抗器选型

电容器串联电抗器上海民恩电气有限公司我公司主要从事电抗器，智能电容器类产品的设计，销售，开发，产品涉及多个领域；我们致力于电气行业的发展，力求为客户提供一套完善的服务体系；高性价比的产品，优质的售后服务为您解决后顾之忧；我们将诚信，务实，倾心，倾力的为您服务，您的满意是我们最大的收获；我们在不断的努力，我相信我们一定会做的更好。

以下是电力补偿系统中补偿柜最常用的低压和高压电抗器产品的简单介绍；如需详细资料敬请联系我们。

串联电抗器的作用：接入串联电抗器，电容器电压升高系数-K=1d1如K=6%1.0610.061≈-d=即运行电压升高6%，工作电流也随之大约6%。

运行经验认为，装有串联电抗器的电容器容量占2/3及以上时，则不会产生谐波谐振，能有效地吸收电网谐波，改善系统的电压波形，提高系统的功率因数，并能有效地抑制合闸涌流及操作过电压，有效地保护了电容器。

串联电抗器结构特点：1.该电抗器分为三相和单相两种，均为铁心干式。

2.铁芯采用优质低损耗进口冷轧取向硅钢片，芯柱由多个气隙分成均匀小段，气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔，以保证电抗气隙在运行过程中不发生变化。

3.线圈采用H级或C级漆包扁铜线绕制，排列紧密且均匀，外表不包绝缘层，具有极佳的美感且有较好的散热性能。

4.电抗器的线圈和铁芯组装成一体后经过预烘→真空浸漆→热烘固化这一工艺流程，采用H级浸渍漆，使电抗器的线圈和铁芯牢固地结合在一起，不但大大减小了运行时的噪音，而且具有极高的耐热等级，可确保电抗器在高温下亦能安全地无噪音地运行。

5.电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料，确保电抗器具有较高的品质因数和较低的温升，确保具有较好的滤波效果。

6.外露部件均采取了防腐蚀处理，引出端子采用冷压铜管端子。

7.该电抗器与国内同类产品相比具有体积小、重量轻、外观美等优点，可与国外知名品牌相媲美。

串联电抗器使用环境条件：1.海拔高度不超过2000米。

2.运行环境温度-25℃～+45℃，相对湿度不超过90%。

串联电抗器的作用和选择

串联电抗器的作用和选择作者：郑冰来源：《商品与质量·学术观察》2013年第03期摘要：简述谐波对低压并联电容器装置的危害。

从理论上分析采用串联电抗器抑制谐波的作用，并提出串联电抗器的选用方法以及设计中应注意的一些问题。

关键词：谐波并联谐振并联电容器装置串联电抗器电抗率1、引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，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”。

在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”未得到整治之前，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，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。

下面分析低压并联电容器回路中串联电抗器抑制谐波的作用，并提出串联电抗器选用的一些建议。

2、谐波的产生原因及谐波的危害在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。

当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。

由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性，电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。

对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。

谐波的危害主要有以下几个方面：①使发电机的输出功率降低；②使变压器产生附加损耗，引起过热，加速绝缘介质老化，导致绝缘损坏；③使接入交流系统的电容器过载；④引起电器的附加发热；⑤使感应电动机转速发生周期性变动，并引起附加损耗，产生附加的谐波转矩，产生机械振动和噪声；⑥加速电缆老化，缩短电缆寿命；⑦对弱电系统产生干扰，影响计算机、通信设备等的正常运行，造成继电保护误动作等等。

3、串联电抗器的选择分析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。

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。

电容串联电抗

⏹使用串联电抗的无功补偿电容组来滤除谐波
⏹串联电抗器是抑制谐波电流放大的有效措施，其参数应根据实
际存在谐波进行选择。

并联电容器之所以能够引起谐波放大，是因为电容器回路在谐波频率范围内呈现出容性，若在电容器回路中串接电抗器，通过选择电抗值使电容器回路在最低次谐波频率下呈现出感性，就可消除谐波放大。

为此，串联电抗器的电抗值应满足，即。

⏹目前，国内并联电容器配置的电抗器的电抗率主要有以下4种
类型：小于0.5%、4.5%、6%和12% 。

配置小于0.5%电抗率的电抗器的主要目的是限制电容器的合闸涌流；当采用基波感抗为容抗的4.5%或6%的串联电抗器时，可抑制5次以上的谐波电流；当采用基波感抗为容抗的12%的串联电抗器时，可抑制3次以上的谐波电流。

配电网一般考虑3、5次谐波，因此配电网大多采用串联4.5～6％电抗器的电容器组。

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。

串联电抗器标准

串联电抗器JB 5346-1998 代替JB 5346-91前言本标准是根据机械工业部1997 年标准制、修订计划97462002号,对JB 5346-91标准修订而成。

本标准的编写格式按照GB/T l.1-1993标准重新编排。

本标准主要修订的内容如下：1)修改了额定电抗率项目,由原来的4.8%、6%、12%、(13%)项改为4.5%、5%、6%、12%、13%。

2)按配套并联电容的额定电压要求增加了电抗器的额定端电压、及其相关参数要求项。

3)原标准按R10 系列数系规定了电容器组容量,再按额定电抗率导出电抗器容量系列,目的是制造厂以尽可能少的容量满足尽可能多的用户规格品种要求。

但由于电容器组的容量和电容器单元系列型谱标准不尽吻合,存在匹配组合困难。

而且即便如此,也还满足不了用户规格繁多的需要,故本次修订取消了原标准中的表2 和表3,不再规定容量的系列规格。

4)由于取消容量系列规格,也就无法再以表格形式对每一种容量规定其损耗标准值。

本次修订取消了原标准中的表6(A)、6(B)、7(A)、7(B)、8(A)、8(B),给出了损耗值计算公式并规定了损耗系数。

5)电抗值允许偏差由原来0～15% 改为0 +10%。

6)绝缘水平与GB 311标准一致。

即油浸铁心式电抗器的绝缘水平和油浸式电力变压器相同,干式空心电抗器的绝缘水平和母线支柱绝缘子相同。

7)增加了用电桥法测量电抗值内容。

8)取消了对户外式空心电抗器在淋雨状态下做绕组匝间绝缘试验的要求。

9)取消稳态过电压条款。

因为对稳定过电流的规定条件,实际上已包括了对稳态过电压的要求。

本标准由全国变压器标准化技术委员会提出并归口。

本标准主要起草单位：沈阳变压器研究所、宁波变压器厂、兴城特种变压器厂。

本标准参加起草单位：沈阳变压器有限责任公司综合电器厂,保定第二变压器厂、北京电力设备总厂、中山和泰机电厂。

本标准主要起草人：王丁元、韩庆恒。

本标准参加起草人：王辉、戈承、何见光、沈文洋。

(完整版)串联电抗器电抗率的选择

串联电抗器电抗率的选择1.前言电力电容器和与之配套的串联电抗器在电力系统中的无功补偿、降低线损以及限制合闸涌流与高次谐波方面的作用已被国内外运行实践所证实。

由于电抗器高次谐波电流含量与电网谐波源状况、阻抗参数和电容器装置回路阻抗参数有关，因此在实际应用中电抗率的取值是不同的。

2.合闸涌流合闸涌流问题之所以引人注意，是因为它对电力系统和用户产生多方面的不利影响。

有时会造成设备损坏和系统事故。

电容器投运合闸时产生的合闸涌流一般分两种情况：第一种是单组电容器的合闸涌流，此种合闸涌流一般都小于开关设备允许的最大合闸涌流，故一般不采取限制涌流措施；第二种是已有一组或多组电容器在运行，再投入另一组时的合闸涌流。

实践证明，此合闸涌流可以达到电容器组的额定电流的20～250倍。

其放电电流值为：C L C LQ U I X X X == （1）式中:X C -电容器的容抗；X L -电路的感抗；Q C -电容器的无功功率；由式（1）可知，在电容器回路中装设串联电抗器，增大电路的感抗，I 将减小。

如串联电抗器选择恰当，便可将涌流限制在允许的范围之内。

3.高次谐波及电抗率的选择在电力系统中，电气设备所产生的高次谐波电流将引起系统中电压波形的畸变，是对电网的一大公害，它将严重影响电容器组的正常运行。

由此也必须采取加装串联电抗器的办法对高次谐波加以抑制。

众所周之，传入电抗器后，对基波来讲不会有大的影响，但对谐波来说却有较大的影响。

这些非正弦波形可以用数学分析的方法分解成工频的基波和各种倍数频率的谐波。

但对电容器来讲，一般不存在偶次倍数的谐波。

因此主要考虑3、5、7、9、11、13等次谐波的影响。

在这些高谐波中以5次谐波最显著。

如某系统电压波形包括基波和5次谐波（其它高次谐波占的比例很小）。

基波电压与额定电压相等，而5次谐波电压值为额定电压的26.45％.在这种情况下经过计算可得出电容器组3.4％，过电流65.6％，电容器的无功出力过负荷35％。

串联电抗器的选择

从表1中可知,若需抑制5次谐波时: Qc/Sd ≤0.005时,可考虑选取 k=0.45; 0.005 ≤ Qc/Sd ≤ 0.01时,可考虑选取k=0.05; 0.01 ≤ Qc/Sd ≤ 0.02时,可考虑选取k=0.06。当需抑制3次谐波时: Qc/Sd <0.01时,可考虑选取k=0.12; Qc/Sd ≥0.01时,可考虑选取k=0.13。
由等值回路可得：
hX L1 X C1 / h I sh Ih 小贴士 hX s1 2: hX L1 X C1 / h hX s1 I ch Ih hX s1 hX L1 X C1 / h
(1)
串联电抗器的电抗率k=XL1/Xc1,由此可得：
I sh
X C1 (k X s1
I ch X s1
1 ) 2 h Ih 1 X C1 (k 2 ) h X s1 Ih 1 X C1 (k 2 ) h
(2)
对于k取不同值,并联电容器装置对电网谐波的影响可能出现下列几种情况:
1)k=0。即没有串联电抗器时,由于一般Xc1》Xs1,所以 Ish>Ih,也即注入系统的h次谐波电流得到放大。 2) k-1/h2=0。这时Ish=0,Ich=Ih,所有的h次谐波电流均进入电容器回路,即为理想的滤波状态,也就是所谓谐波串联谐振状态,并联电容器装置应避免在此状态下运行。
串联电抗器电抗率的选取
1.供电系统示意图与等值回路图
Xs1---系统基波阻抗 Xc1---电容器组基波阻抗 XL1---串联电抗器基波阻抗 h ---谐波次数 Ih ---谐波源产生的h次谐波电流 Ish ---注入系统的h次谐波电流 Ich ---电容器组回路的h次谐波电流 Uh ---母线h次谐波电压

串联电抗器电抗率选择的一般原则

串联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1． 3次谐波含量较小，可选择%1~%1.0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%6~%5.4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%6~%5.4的串联电抗器，忌用%1~%1.0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%1~%1.0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%6~%5.4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%6~%5.4的串联电抗器。

2. 5次谐波含量较大，应选择%5.4的串联电抗器。

3. 对于采用%1~%1.0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%6~%5.4的串联电抗器，要防止对3次谐波的严重放大或谐振。

4. 电容器回路的谐波阻抗特征：)n1nk (X Z 1C -⨯=其中n ：谐波次数；k ：电抗率。

(1) 0n 1nk >-时，即2n1k >，电容器流入谐波小； (2) 0n 1nk =-时，即2n 1k =，电容器滤波，串联谐振； (3) 1c 1s 2X X n 1k -=时，电路发生并联谐振，应避免，其中：1S X 电源系统基波阻抗。

(4) 3次谐波时，%11时，串联谐振，起滤波作用；%5.10时，并联谐振，应避免。

(5) 5次谐波时，%4时，串联谐振；%5.3时，并联谐振。

(6) 7次谐波时，%2时，串联谐振；%5.1时，并联谐振。

(7) 含有谐波源和电力电容器的回路的电力系统，发生n 次谐波串联谐振条件是2n 1k =；不发生n 次谐波放大的条件是2n1k >。

串联电抗器的电抗率怎么选

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。
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

电容组成套装置串抗电抗率的选择

电容组成套装置串抗电抗率的选择作者：赵修文欧阳斌来源：《科技创新导报》2017年第14期DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.14.116摘要：目前电力系统常见的无功补偿方式主要有同步调相机、并联电容器组以及并联电抗器，其中使用最为广泛的为并联电容器组，但是在运行的供电系统中通常存在大量的高频电流谐波，这在一定程度上会导致电容器发生故障，该文从在并联电容器组上串联合适电抗率的电抗器角度进行分析，找出含有不同谐波的电力系统适合使用电抗器的电抗率，为在保障电容器安全运行的前提下选择经济的电抗器提出理论依据。

关键词：无功补偿电容器组安全运行谐波电抗率中图分类号：TM5314 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（b）-0116-02工业的发展离不开电力的支撑，随着近代工业的迅速发展电力系统容量也随之飞速增长，电力需要传输的距离不断变长，发电机容量不断增大和电网电压等级的不断提高是电网发展的必然结果。

随着电网发展，负荷不断增多，其内部组成变得日益庞大和复杂。

随着电网接入负荷对电能质量的要求增高，对电能质量的相关考核也会日渐严苛，对电力系统的运行稳定性要求也越来越严格。

衡量电能质量好坏最重要的参数之一就是波形，波形畸变的严重程度与无功功率息息相关。

在普通的交流电力系统中负载主要以感性负载为主，如果缺少无功功率，容易引起负荷端电压降低，同时会导致电力系统线损增多，降低电网的经济性，如果无功短缺情况非常严重时，甚至引起电网的崩溃。

在常用的电网无功功率补偿方法中，安装电容器组是目前使用最普遍和最经济的。

现阶段我国电力发电装机组总容量已达13亿kW以上，容性无功装机容量已达6亿kVar以上，而容性无功补偿装置主要以并联电容器组为主，这说明采用并联电容器组确实有效降低电力系统的线损，同时提高电力系统的电能质量，最终达到提高电力系统稳定性和经济性的作用。

虽然目前电力系统普遍采用的无功补偿方法是并联电容器组，但是并联电容器组在运行过程也出现了一些问题，例如，并联电容器组运行中故障率比其他设备高。

串联电抗器的选用G

串联电抗器的选用以后大家在选用并联补偿电容器所用串联电抗时，请注意电容器与电抗器的串联谐振频率。

同时注意电网谐波含量分布情况。

下面以山东淄博富林电气有限公司电抗器为例进行配置，当采用其它厂家产品替代时，可以根据电抗器额定电流及电感量进行等值（相近）替代。

1.当用于以5、7、9次谐波电流为主的配电系统中时，串联电抗器按容抗的6%左右配置电抗器，如下所示：注：电容器额定电流为525V时额定工作电流，当用于400V配电系统时，电容器上所流过的基波电流会小于此额定工作电流。

所选电抗器额定工作电流需考虑流过电容器上的谐波电流。

电容器参数中容量为电容总量(即C=3C＇值), 考虑到电容器内部接法均采用三角形接线方式, 因此每相(星形)等效阻抗 Xc=1/(ωC) (此时等效电压为相电压).串联电抗器参数中的电感量为每相电感量, Xl= ωL .BZMJ0。

525-50-3，电容量578μf，In=50A，基波X=5.51Ω,基波电流=45A，电抗器K328-43，电感量0.95 mH，In=67A，基波X=0.298Ω，电抗率5.25%电容器与电抗器串联谐振频率f=1/2π√LC=214.9Hz。

BZMJ0。

525-40-3，电容量462μf，In=44A，基波X=6.89Ω,基波电流=36A，电抗器K328-42，电感量1.27 mH，In=50A，基波X=0.399Ω，电抗率5.79%电容器与电抗器串联谐振频率f=1/2π√LC=207.9Hz。

BZMJ0。

525-30-3，电容量347μf，In=33A，基波X=9.18Ω,基波电流=25A，串联电抗器K328-41，电感量1.53mH，In=41.7A，基波X=0.48Ω，电抗率5.23% 电容器与电抗器串联谐振频率f=1/2π√LC=218.5Hz。

BZMJ0。

525-25-3，电容量289μf，In=27.5A，基波X=11.02Ω,基波电流=22A，串联电抗器K328-39，电感量1.9mH，In=33.4A，基波X=0.597Ω，电抗率5.41% 电容器与电抗器串联谐振频率f=1/2π√LC=214.9Hz。