| 详细介绍：  直流电抗器DCL-40一、??? 前言
在笔者所接触的低压配电施工图中，发现施工图中有一个共性，那就是配电变压器低压侧母线上均接入无功补偿电容器柜。但令人费解的是，所串电抗器无任何规格要求，无技术参数的注明，只是在图中画了一个电抗器的符号而已。而所标电容器的容量，也只是电容器铭牌容量而已，实际运?
应引起注意的是，电抗器与电容器不能随意组合，它要根据所处低压电网负荷情况，变压器容量，用电设备的性质，所产生谐波的种类及各次谐波含量，应要进行谐波测量后，才能对症下药，决定电抗器如何选择。但往往是低压配电与电容补偿同期进行，根本无法先进行谐波测量，然后进行
二、??? 电力系统谐波分析及谐波危害
电力系统产生谐波的原因主要是用电设备的非线性特点。所谓非线性，即所施电压与其通过的电流非线性关系。例如变压器的励磁回路，当变压器的铁芯过饱和时，励磁曲线是非正弦的。当电压为正弦波时，励磁电流为非正弦波，即尖顶波，它含有各次谐波。非线性负载的还有各种整流装置?
目前所用的配电变压器高压侧多接成“Δ”型，这样三次谐波因相序相同，即零序的感应的三次谐波电流在三角形绕组内环流，不易窜入电网。磁路过饱和而产生的谐波类似六脉动整流回路，主要产生6K±1次谐波，多为5次，7次，11次等。据有关人员实测表明，电力机车及电弧炉供电系统3
谐波造成的设备过载及线路损耗增加，降低了输电能力，高次谐波电流又引起系统电压畸变，从而影响其它设备的正常工作。
对于低压电网的补偿用电力电容器，危害更为严重。深圳某电子厂，由于低压电网谐波，接入的并联补偿电容器，运行不到一周，皆鼓肚损害，其接头及投切用接触器接线端子烧蚀熔化冒火，电气值班人员只得采用电气用手提灭火设备进行灭火，然后退出运行。电容器生产厂家亲赴现场用谐
三、??? 串联电抗器的作用
低压电网并联电容器补偿回路串联电抗器的作用
电抗器作用为：
1)? 限制电容器投入时合闸涌流
当电容器投入的瞬间，由于电容器无充电，无反向电势，合闸瞬间，如同短路，只有线路的阻抗起限制电流作用，因此瞬时电流可达额定电流的百倍以上，不过时间短促，仅持续毫秒或微秒级。由于接入电网的电容器为多组组合，当投入或切除任一组电容器时，其它运行的电容器会向投切D�
2)? 防止电网谐波放大及谐振的发生
3)? 限制操作过电压
4)? 限制短路电流
当电容器发生短路故障时，能限制系统向电容器短路点注入短路电流。当系统其它地方发生短路或电抗器电源侧发生短路时，能限制电容器向系统的反馈电流。
5)? 抑制流向电容器的高次谐波，使之不使电容器过电流损坏。
众所周知，谐波次数越高，电容器呈现的阻抗越低，这样造成大量谐波电流涌入。若不采取措施，如对电网采取谐波控制或串联电抗器，电容器很难胜无功补偿作用，很快由于涌波涌入造成过流而损坏。
6)? 对某次谐波来说，串联电抗器与电容器的组合，只要合理搭配，可起到滤除部分某次谐波的作用。
需要指出的，滤除某次部分谐波，只是补偿回路的一点附加作用，绝不能作为滤波器使用，否则，则影响了无功补偿的初衷。
有人会疑问，不是防止电容器过流，要限制电容器谐波涌入吗，怎么又允许某次谐波容易涌入呢？问题很容易解答，电容器允许使用在电流达1.35倍额定电流下长期工作，可充分挖掘这部分潜力，让它兼有一点滤波的作用。另外，电抗器与电容器要合理搭配，不得使电抗器与电容器发生串
四、??? 串联电抗器的正确选择
要正确选用电抗器，首先要了解所在电网谐波情况，或经测量（这对新建单位是不现实的）或根据电网结构，用电设备情况，预测电网谐波情况，然后再决定电抗器的参数。电抗器选择原则是，若想兼有滤除某次谐波作用，应使电抗与电容接近串联谐振，而达到谐振的条件是电抗与容抗相9:46浕"
1.? 如果电网清洁，各高次谐波含量很少，可选择电抗率K为0.1%-1%。这样，电抗体积小，成本低，但能限制合闸涌流为额定电流的10倍以内。
2.? 如果电网3次谐波突出，除限制涌流外，尚能滤除部分3次谐波，以便清洁电网。选择的原则是，即使电容电抗接近谐振，但不能达到谐振。
如果达到谐振，对3次谐波而言，
3XL=Xc/3, XL=Xc/9=0.111Xc
对于5次谐波XL=Xc/25=0.04Xc
对于7次谐波XL=Xc/49=0.0204Xc
对于9次谐波XL=Xc/81=0.012Xc
对于11次谐波XL=Xc/121=0.0083Xc
上述各式中，XL及Xc为基波（工频）情况下，电抗器及电容器的阻抗。满足上述条件是电抗与电容发生谐振的条件，选用时以不得发生谐振为前提，但不使谐波被放大，应使回路呈感性。
现引入一个参数，即电抗率K，它是串联回路的电抗器的电抗与电容器的容抗之比的百分数，即K=XL/XC%
由此可见，发生串联谐振时，分别对3次，5次，7次，9次及11次谐波，电抗率分别为11.1%，4%，2.04%，1.2%及0.83%。
但选择电抗器电抗率时，不但要接近谐振频率，还要使回路呈感性。这样一来，若电网3次谐波突出，选电抗率K为12%-13%。若5次谐波突出，选K为4.5%-7%。若5次与3次均突出，选取电容器组分别串电抗率K为4.5%-7%及12%-13%的电抗器。
至于电抗器的容量，它等于所串电容器容量乘以电抗率，即QL=KQC。一般说来，只要给出所接电容器容量及额定电压，及要求的电抗器电抗率。至于电抗器额定绝缘电压、容量及额定电流等参数，由电抗器制造厂自行合理地解决了，不必要求用户提供其它要求参数。
五、??? 串入电抗器后，电容器端电压及补偿容量的变化
由于系统电压不变，而电抗器压降又与电容器上压降刚好相位相反，这样必然造成电容器端电压升高。由于电抗率是电抗器电抗值与电容器容抗值之比的百分数，电抗器上的压降必然为电容器上的压降乘以电抗率了。
即Uc-UL=UN (Uc,UL,UN分别为电容器，电抗器及系统电压)
Uc-kUc=UN
Uc(1-k)=UN
Uc=UN/(1-k)
由此可见，串电抗后，电容器电压升高非1+k倍，而是1/（1-k），这样，串入电抗后，电容器端电压升高，其升高倍数如表所示。
电抗率K 0.1% 1% 4.5% 5% 6% 7% 12% 13%
电容器电压升高倍数 1.001 1.01 1.047 1.0526 1.0638 1.075 1.136 1.149
由于电抗器吸收电容器所产生的无功补偿功率，造成电容器向电网无功补偿能力减弱。由于串电抗造成电容器端电压升高，必须采用适合此电压的电容器，即选用较高电压等级的电容器。这样组合下来，实际电压又不一定正巧与所选电容器额定电压一级，一般都小于电容器额定电压。由于电
某项目，系统电压UN=400v.每回路补偿电容器为30Kvar，串入电抗率K=7%，求：电容器运行时实际电压，如何选择电容器额定电压及实际补偿容量。计算步骤为：
1)? 电容器实际承受电压Uc=UN/(1-k)=400/(1-7%)=430v
选择电容器额定电压为480v（选440v，450v的也能满足要求），电抗器实际压降为UL=430v-400v=30v，或UL=kUc=7%*430=30v。
2)? 额定电压480v电容器，实际承受电压为430v，实际生产的无功功率为额定无功的（430/480）2=0.8025倍。自身发出的无功Q=30*0.8025=24.075（Kvar）
3)? 电抗器吸收电容器发出的无功功率的7%
2谐波电抗器（单相或三相）
在电网或电气设备中含有高次谐波的成分，使正弦波的波形发生畸变，会使用电设备产生附加的损耗，使机箱内的温度升高，所以要将此谐波分量吸收掉，改善供电质量，谐波成分有：三次谐波，即150Hz的成分约占30％，五次谐波，即250Hz的成分约占10％，而七次谐波仅占5％。
吸收回路采用LC串联谐振，谐振频率与谐波频率相等时，当XL=XC时回路阻抗Z＝R2+(XL-XC)
由于谐振频率f等于谐波分量时，在此一频率上的阻抗Z＝R，R为回路中的电阻，因此阻抗Z＝0,即可对此谐波频率进行短路，但对主回路50Hz是没有影响的，但是谐波成分是三、五、七、九、十一次之多，所以对不同频率需要设备不同的吸收回路，好在九、十一次的谐波分量按级数递减，可以忽略不计，因此在电气设备中，大多只设备五次、七次LC吸收回路，三次谐波分量虽很大，但因LC吸收回路的频率与主频50Hz比较接近，一般不设置三次LC吸收回路，只有在铁磁谐振式稳压器中，设置三次和五次吸收回路，以改善波形失真。
各次吸收回路的LC参数，以供大家参考！见图4。
在整流电路中，交流电经整流后变为脉动直流电，除了蓄电池充电或电镀等可直接使用外，其它电子、电器设备对脉动直流电要经过滤波后，将纹波电压减到最小才能使用，而用滤波振流图的π形滤波效果更好，输出直流电压的波动更小，见图7所示。滤波振流图的特性有二种，一种是线性振流圈，即通过直流电流变化时，电感量基本上不变化，另一种称为摇摆振流圈，即通过电流大时电感量小，通过电流小时电感量大
6其它电抗器
高压电网上用的限流空心电抗器，大型电动机的降压起动电抗器、电炉用的匹配电抗器、三相均衡电流用的均流电抗器、雷达用的储能电抗器、还有分裂电抗器、试验电抗器等很多用途。
电抗器的执行标准：
IEC289《电抗器》国际标准1987年版。
GB10229-88电抗器国家标准。
JB9644-1999半导体电气件动用电抗器行业标准 |
放大图片
暂无相关下载
