变电站电容器组串联电抗器的作用

 

电力系统中，并联电容器是电网中提供无功电源，平衡感性负载的重要装置。但是电容器的投入会产生合闸涌流，放大高次谐波等问题，给电网和设备带来负面影响，而电容器串联电抗器能够有效解决上述问题。本文对电容器组串联电抗器的分类、特性进行了简要介绍，并详细论述了串联电抗器对投切电容器时限制合闸涌流，抑制高次谐波的原理，给出了详细的参数计算方法。最后，文章对电抗器的安装位置进行了相关论述。电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。为了减少电网电源向感性负荷提供无功功率，降低线路和变压器因

输送无功功率造成的电能损耗，所以需要在电网中安装并联电容器等无功补偿设备提供感性负荷所消耗的无功功率。但是电网在运行时很多电气设备和用电设备在运行时都会产生谐波，只不过一般情况下对电网波形影响不大，不会危及正常的供电和用电，但某些情况则不同，如变压器铁心饱和、电弧炉炼钢、大型整流设备，都会对电网带来严重的谐波干扰，不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡影响供电质量。另外随着电力电子技术的广泛应用与发展，在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，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”。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”，并且严重影响电网无功补偿装置的安全运行。同时并联电容器在合闸过程中形成的合闸涌流也会对电容器产生很大的危害。在并联电容器装置串联电抗器是抑制高次谐波和限制合闸涌流的有效手段，防止谐波及合闸涌流对电容器造成危害，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。本文着重就串联电抗器抑制谐波及限制合闸涌流的作用展开分析。二、电抗器的分类电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感。电感具有抑制电流变化的作用，通常把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。在电网中采用的电抗器，实际上是一个没有导磁材料的空心电感线圈。按结构及冷却介质电抗器分为:空心式、铁芯式、干式、油浸式等，例如干式空心电抗器、干式铁芯电抗器、油浸铁芯电抗器等。按接法电抗器分为并联电抗器和串联电抗器。按用途电抗器分为限流电抗器、滤波电抗器、补偿电抗器等。三、电抗器的特性1.铁芯电抗器优点是损耗小，电磁兼容性较好，体积小。缺点是噪声大、电抗器线性度差、能引起漏磁，局部过热，易发生磁饱和，烧毁线圈。系统过压、过流和谐波的影响，致使铁芯过饱和电抗值急剧下降，抑制谐波的能力下降，抗短路电流能力低。干式铁芯式电抗器除上述缺点外，还不能在室外运行。2.干式空芯电抗器干式空心电抗器结构上不用任何铁磁性材料，因此，线性度大大优于铁芯电抗器，具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。但由于没有铁芯，绕组中通过单位电流所产生的磁通较小，所以体积较大，同时损耗也要比铁芯电抗器大。再有空心电抗器附近存在磁导体的话，将使电抗值升高，在正常情况下电抗器的磁通在空气中形成回路，但安装场所屋顶、地面、墙壁、围栏等如有铁钢等磁性材料存在，则会在其中引起发热，因此空心电抗器在安装时对周围物体有一定距离要求，同时为避免相邻两组电抗器相互影响，同样也需要保持一定距离。