无功补偿电抗率选7%仍是14%电抗率是越高越好么？

　　并联电容补偿设备因为容量组合灵敏、设备保护简洁、出资省等原因而广泛运用于电力体系。作为无功电力的首要电源，关于电力体系调相调压、安稳运转、改进电能质量和降损节能具有重要作用。跟着电力作业的迅速发展，电容设备设备投运容量亦迅速增长。一起跟着电力电子技术的广泛运用，带整流器的设备如变频调速设备、UPS电源设备，以及软起动器、新式节能电光源等产生高次谐波电流的电气设备运用越来越多，给电网带来了严峻的谐波污染，导致一系列的设备问题。如电动机振荡、发热，变压器产生附加损耗，使容性回路过电流，搅扰通讯，电子设备误触发等等。因而，对谐波的污染须予以注重。按捺谐波的办法许多，常见技术办法如改动变压器的接线方法；加装滤波设备；加装静态(动态)无功补偿设备；在电容回路加装串联电抗器等等。

　　现在，国内许多用电单位运用传统的单纯电容器进行无功补偿，其补偿设备的运转遭到严峻威胁，电力电容器的毛病率越来越高。本文首要评论给电容器加装串联电抗器以到达按捺谐波的对策，防止电容器与电网产生串联或并联谐振，然后改进体系的功率因数和确保补偿电容器的安稳运转。

　　在无功补偿体系中，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体系的感抗大许多，补偿电容器对电网宣布无功功率，对电网进行无功补偿，进步了体系的功率因数。在有布景谐波的体系中。非线性负荷会产生很多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转。

　　存在高次谐波时，因为f(n)的增大，然后导致XS(n)增大及XC(n)削减，然后导致谐波电流很多涌入电容器。假定电容器作业运转在满载电流，若加上谐波电流后，电容器运转电流大于1.3倍的额外电流，电容器将呈现毛病。

　　当很多的非线性负荷挂网运转时，将在电网产生严峻的电压畸变和电流畸变。此刻的谐波源相当于一个很大的电流源，其产生的谐波电流加在体系感抗和电容器的容抗之间，构成并联回路如图2所示。

　　从图中能够看出谐波电流一部分流经XS(n)，一部分流经XC(n)，回路阻抗为:

　　当n为某次谐波时，电网感抗等于电容器容抗XC(n)时，构成并联谐振，此刻并联回路总阻抗等于无穷大。谐波电流流经阻抗无限大的回路时。将产生无限大的谐波电压，无限大的谐波电压将在电网和电容器间产生大电流，构成电容器毛病。

　　电气设计中多选用在无功补偿电容器回路串联电抗器来按捺谐波。谐波源从电力体系中吸收的畸变电流可分解为基波重量调和波重量，其谐波重量与基波重量和供电网的阻抗无关，所以能够将谐波看作恒流源。电力体系的简化电路调和波等效电路如图3、4所示：

　　图中In为谐波用电设备，XS为体系基波阻抗，XL为串联电抗器基波阻抗，XC为电容器基波阻抗，在n次谐波条件下谐波阻抗分别为：XS(n)=nXs；XL(n)=nXL；XC(n)=XC/n。

　　nXS为体系谐波阻抗与体系大、小运转方法的短路容量有关。依据式(4)、(5)能够看出关键在于XL与XC的取值，现就典型状况评论如下(见表1)。

　　由表1可知。无功补偿回路串联电抗器要完成对谐波电流的按捺，须使回路电抗对谐波源产生的低次谐波电呈电理性，即满意:

　　n为首要谐波的低次数，从上述评论可知，对同一体系，因为K值不同，其运转状况天壤之别，因而正确挑选电抗器电抗率K值是十分重要的。

　　在《并联电容器设备设计规范》GB50227-2017中指出了串联电抗器电抗率的装备规范：“用于按捺谐波时，电抗率应依据并联电容器设备接入电网处的布景谐波含量的测量值挑选。当谐波为5次及以上时，电抗率宜取5.0％；当谐波为3次及以上时，电抗率宜取12.0％，亦可选用5.0％与12.0％两种电抗率混装方法。”

　　因而在挑选并补设备串联电抗器电抗值参数时，必定首要研究一下，供电体系中具有什么样的首要谐波次数规模，然后确认其电抗值的百分比，要避开或许呈现的谐波扩大区域。

　　由式(7)可知，如体系布景谐波以5次谐波为主，应串5％或6％电抗器，谐振点为224Hz或204Hz(可防止产生大于5次谐波250Hz的谐振)；如布景谐波以4次谐波为主，应串7％或8％的电抗器．谐振点为189Hz或177Hz(可防止产生大于4次谐波200Hz的谐振)；如体系布景谐波以3次谐波为主，应串12％或13％电抗器。谐振点为144Hz或139Hz(可防止产生大于3次谐波150Hz的谐振)。

　　串联电抗器后会带来些新的问题，假如不注意，相同会对电容器的运用构成损害。

　　在挑选电容器额外电压时要考虑电容器组投入运转后的预期母线运转电压。为了使电容器的额外电压挑选合理，到达经济和安全运转的意图，在剖析电容器预期的运转电压时，应考虑下面几种状况：

　　（4）相间和串联段间存在的容差，将构成电压分配不均，使部分电容器接受的电压升高；

　　其间，UCN为单台电容器额外电压，USN为接入点体系电压，S为电容器组每相的串联段数，K为电抗率。以低压400V体系，串联6％电抗率的电抗器为例，核算电容器额外电压Uc=446.8V，即电容器的额外电压应考虑按450V以上才是牢靠的。

　　串联相应电抗器以及确认补偿电容器额外电压后，设备容量与实践输出容量是不同的，两者联系可按下式核算：

　　式中Q1为电容器输出容量，Q2为电容器设备容量，U2为电容器运转电压，U1为电容器额外电压，K为电抗率。可见，若单纯进步电容器额外电压。实践运转时，低于额外电压，会呈现无功容量亏本，构成无功补偿的缺乏。所以在挑选补偿电容容量时，应考虑串联电抗器构成的电容器输出容量的改变．并应留有部分裕量。

　　由式(6)可得，如串联电抗器电抗率为6％，则并补回路的按捺谐波的低次数为：

　　即6％串联电抗器按捺5次及以上次数的谐波。而对3次及以上次数的谐波电流的扩大程度十分严峻，然后导致电容器组损坏。因而通过很多运转及经历数据，国家规定。需按捺5次及以上次数的谐波，一起防止对3次以上谐波的扩大，电抗率可选为4.5％。别的，为了处理3次谐波扩大问题，有的变电站的电容器组并非每组都串联6％电抗器，而是有几组串6％电抗器，别的几组串12％或13％电抗器。针对某种布景谐波，挑选串联电抗率时，首要要研究一下，供电体系中具有什么样的首要谐波次数规模，然后确认其电抗值的百分比，防止产生并联、串联谐振，以及谐波扩大现象。

　　电容无功补偿是进步体系功率因数、下降电网无功损耗的重要手法，因为电网都存在不同程度的谐波，因而不管何时进行无功补偿，均不能抛开谐波问题，不然不只危及电容器的运用安全，更危及电网体系的运用安全。串联电抗器是无功补偿电容器组的重要组成部分。电抗率的挑选对并联电容器的运转及对体系谐波的按捺有很大的影响。因而在串联电抗器时，须对体系谐波进行测验，挑选正确的电抗率，一起电容器的额外电压和设备容量要作相应的进步。