串联电抗器电抗率怎么选？

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次谐波大，7次谐波次之，3次较小。国内外通常采用K＝4.5～6％。串联电抗器配置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。进线电抗器在电抗器电容器串联回路中，电抗器的感抗XLN与谐波次数虚正比；电容器容抗XCN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，电抗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XCN／XLN为电抗率的倒数，输出电抗器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。若电容器接入处，电网被污染严重，电抗率要另行计算。

HZ

如：K＝4.5％则；K＝5％则

K＝6％则；K＝7％则

K＝12％则

表1电抗率对应的谐振次数或谐波频率

电抗率谐波次数谐波频率HZ

4.5％  4.71235.5

5％    4.47223

5.5％  4.26213

6％    4.08204

电容器串联电抗器后，电容器端电压会升高。

图电抗器的设置、电流、电压向量

以电流I为基准，直流电抗器电抗器上压降ULN超前电流90°，系统电压UXN为两者向量和：UXN＝UCN－ULN。如电抗器电抗率为6％，则：

ULN＝0.06UCN

UXN＝（1－0.06）UCN

UCN＝UCN／（1－0.06）＝1.064UXN

电容器串联电抗率为6％电抗器后，电容器端电压为电网电压的1.064倍

电容器允许产期运行在1.1倍额定电压下。调谐电抗器因此，电容器端电压升高6.4％是可以承受的。如电抗器电抗率为12％，电容器端电压升高13.6％，应当选用额定电压440V电容器。

串联电抗器后回来电流也将增大，电抗率K＝6％，电容器端电压为电网电压的1.064倍电流也增加到相同倍数。无功功率补偿容量是增加还是减少？电容器端电压升高无疑会增加无功功率补偿容量。

（1）电容器无功功率补偿容量Q’C

Q’C＝（UCN／UXN）2QC＝（1.064UXN／UXN）2

Q’C＝1.13QC

（2）电抗器消耗容性无功功率QL

QL＝3I2XLN＝3（1.064UXN／UXN）2（0.06XCN）

＝1.0642×0.06×（3U2XN／XCN）＝0.068QC

（3）实际无功功率补偿容量：

Q’C－QL＝（1.13－0.068）QC＝1.062QC

从上式看出，电容器串联电抗器后，无功功率补偿不但没有减少，反而增加6.2％。