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并联电容器串联电抗器利与弊

2017-10-18 4页 doc 15KB 58阅读

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并联电容器串联电抗器利与弊并联电容器串联电抗器利与弊 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 并联电容器串联电抗器利与弊 在理性负载两端并联电容器,这是电网最常用的无功补偿办法,也是进步功率因数改善电压质量节能降损的有效措施。为满足电网和用电设备对电压质量的请求,依据无功负荷变化而投切适量的电容量。但是在电容器投运合闸霎时将产生幅值很大,频率很高的合闸涌流。若电容器接入处电网村谐波污染,由于电容...
并联电容器串联电抗器利与弊
并联电容器串联电抗器利与弊 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 并联电容器串联电抗器利与弊 在理性负载两端并联电容器,这是电网最常用的无功补偿办法,也是进步功率因数改善电压质量节能降损的有效措施。为满足电网和用电设备对电压质量的请求,依据无功负荷变化而投切适量的电容量。但是在电容器投运合闸霎时将产生幅值很大,频率很高的合闸涌流。若电容器接入处电网村谐波污染,由于电容器的容性阻抗特性,将对谐波电流起到放大作用。风险的过电流必将对电气设备产生不良影响,严重时常常还会形成设备的损坏。 为防止谐波对补偿安装的影响,则在电容器回路采用串联电抗器的措施,这既不影响电容器的无功补偿作用,又能抑止高次谐波。所以在补偿电容器回路串联电抗器,具有抑止高次谐波,限制合闸涌流的效果。 但是运转理论标明,电容器回路串联电抗器后,在无功补偿安装投运合闸时还可能产生过电压,以及电容器端电压升高和运用寿命缩短等负面影响,现就电容器回路串联电抗器的利和弊做些剖析。 1电容器回路串联电抗器的益处 1.1限制合闸涌流 无功补偿电容器在投运合闸霎时常常会产生冲击性合闸涌流,这是由于初次合闸的电容器处于未充电状态,流入电容器的电流仅受回路阻抗的限制。因该回路接近短路状态,回路阻抗很小,故而会产生很大冲击涌流。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ GB50227—95《并联电容器安装设计标准》中合闸涌流的计算式为: 式中: Ie——电容器组额定电流; XC——电容器组一相容抗值 Xs——电容器组与电网间电抚值 Sd——合闸点系统的短路容量 Qc——电容器组容量 合闸涌流倍数 ,K值时随合闸点短路容量的增大和电容器组容量的减小而增大,普通为3——10倍。 电容器组回路加装串联电抗器后的合闸涌流倍数为: K值时随母线短路容量的增大,或电抗器感抗占电容器容抗的百分数的增加而大幅度减小,故而串联电抗器后能起到限制合闸涌流的作用。 1.2抑止高次谐波 当补偿电容器接入处电网存在谐波时,电容器对n次谐波的容抗降为XC/n,系统电感对n次谐波的感抗升为nxs。电网存在有n此谐波时,假如nxs=XC/n,则产生n次谐波谐振现象。其n次谐波电流与基波电流迭加后,使流过电容器电流骤增,其过电流将危及电容器的平安。此时,谐波电流在系统阻抗上产生的谐波电压与原电压迭加而产生过电压,此过电压将影响电容器运用寿命。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 在补偿电容器回路串联电抗器后,能有效避开谐振区,从而起到抑止高次谐波作用。 当nXs=xc/n而产生n次谐波谐振现象时,其自振频率为: 电网存在高次谐波时,当n>n0时其阻抗呈理性,对等效网络有明显的抑止休博作用。 但在n 运转理论标明,如串联电抗器的主要用处限制合闸涌流,应选择0.2~2%容抗值得电抗器;如是为抑止高次谐波则应选择6%容抗值的电抗器。电抗器应串联在电容器组的电源侧,其抑止谐波效果会更好。 2串联电抗器存在的弊端 2.1电容器投切时产生过电压 在并联电容器组的回路中串联的电抗器,特别是线性电抗器,或是质量因数较高电抗器,在断路器投切电容器时都会产生过电压,因断路器在合闸时的弹跳和分闸时的重燃,均会增加过电压产生的几率和倍数。故而投切电容器的断路器宜选择高性能、无涌流,不发作重燃的开关,以防止操作时产生过电压。 2.2电容器端电压升高 电容器回路串联电抗器后,在运转中将形成电容器端电压高于母线电压,电容器端电压由下式肯定。 式中Ue为电容器母线额定电压。 当电抗器XL相关于比电容器XC较大时,则电容器端电压呈现升高,若XL相关于比XC更大时,电容器端电压升高也较大。如XL=6%XC—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 时,电容器端电压将升高6.4%;如XL=13%XC时,电容器端电压将升高11.5%。 此外,对中性点不接地的Y形接线的电容器组,因三相实践电容量不可能完整均衡,招致局部电容器端电压升高明显。这种三相电容量不均衡水平,在串联电抗器后变得更为严重。从而形成电容器端电压升高值大于三相电容均衡时的升高值。电容器端电压升高必将危及平安运转,影响运用寿命,以至发作鼓肚、爆炸等事故的发作。为此,在电容器回路串联电抗器还应思索三相电容量的均衡状况,以免产生更大的端电压升高。 ——————————————————————————————————————
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