串联电抗器限流技术的应用研究

第33卷　第5期2005年5

月Vol.33　No.5 M ay　2005

4的任一开关跳闸,将造成500kV部分电气上的解列,结线方式相当薄弱。为此,应考虑在500 k V瓶窑二增加一串,同时把瓶窑500kV2号主变接入该串。

3　结论

如果采用合理的母线分裂方式(母线2-4分裂)、对进出线进行调整以及对瓶窑220kV 电网进行合理的分层分区,可以保证系统的安全稳定要求和用电可靠性的要求,不失为临时解决瓶窑500kV母线短路电流超标问题的一种较好的选择。应该指出,要从根本上解决华东电网500kV母线短路电流超标问题,还是要从规划和设备选型上入手,在满足安全稳定前提下,兼顾短路电流问题,彻底解决华东电网短路电流超标问题。

收稿日期:2005205209

作者简介:胡　宏(19702),男,高级工程师,硕士,主要从事电力系统稳定分析及管理工作;周　坚,男,华东电力调度交易中心,副总工程师,主要从事电力系统调度管理工作。

串联电抗器限流技术的应用研究

祝瑞金1,蒋跃强2,杨增辉1,高　凯1

(1.华东电力试验研究院,上海200437;2.华东电网有限公司,上海200002)

摘　要:简要介绍了串联电抗器的应用概况和应用中需考虑的一些关键技术问题,对影响串联电抗器应用的主要障碍———可靠性问题进行了分析,就华东电网面临的严峻的短路电流问题,研究了华东电网应用串联电抗器限制500k V系统的短路电流水平的可行性。

关键词:串联电抗器;短路电流;华东电网

中图分类号:T M713 文献标识码:B 文章编号:100129529(2005)0520018205

Appli ca ti on study of ser i es reactor curren t2li m iti n g technology

ZHU Rui2jin1,J I AN G Yue2qiang2,YAN G Zeng2hui1,G AO Kai1

(1.East China Electric Power Test&Research I nstitute,Shanghai200437,China;

2.East China Grid Co.,L td.,Shanghai200002,China)

Abstract:The app licati on of series react or and s ome key technical p r oble m s worthy considerati on in its app licati on were intr oduced briefly and the main p r oble m2reliability was analyzed.The feasibility of series react or app licati on in East China Power Grid t o li m it the short2circuit current in500k V system was studied t o s olve the seri ous short2circuit current p r oble m facing East China Power Grid.

Key words:series react or;short2circuit current;East China Power Grid

随着电力系统规模的不断扩大,负荷密度的持续增长,电网的联系越来越紧密,电网的短路电流水平也日益增高。短路电流过大甚至超标己成为制约电网发展的重要因素。

更换开关无疑是解决短路电流超标问题的手段之一,但短路电流超标的变电站一般为枢纽变电站,需更换的开关数量众多,且所有一次通流设备以及接地网等也需更换。尽管更换开关可以对电网的运行特性无影响,但其投资大、工期长、并使电网枢纽变电站长期处于非正常运行方式。1　限制短路电流基本措施

国内外普遍采用的办法是限制短路电流的增长,限制短路电流可以从电网结构、运行方式和限流设备着手。前两者的限流措施是以牺牲电网的安全性和可靠性为代价的。当然,合理的方案是在短路电流和可靠性安全性之间寻求平衡点。

限流设备———短路电路限制器是目前国内外电力系统研究的热点。短路电流限制器大致可以分为3类:

祝瑞金,等　串联电抗器限流技术的应用研究19(总304)

(1)传统型利用串联电抗器限制短路电流。这种方法技术成熟,在电力系统中有大量应用,但可能降低电网运行的稳定性。

(2)电力电子型利用电力电子开关快速切断或转移短路电流,其限流元件仍为电抗器。这种方法主要的问题是电力电子器件的参数要求高,运行损耗大等。

(3)特殊材料型采用如超导材料和具有正温度系数(PT C)的材料等,作为限制短路电流的阻抗。电网正常运行时,限流阻抗几乎为零;一旦发生短路故障,短路电流超过临界电流,呈现出显著的限流阻抗。这种短路电流限制器因受限于新材料的发展,多处于试验阶段。

(4)综合型将几种类型的电流限制技术综合在一起应用。

对于超高压电压来说,传统的串联电抗器技术是现阶段最有可能采用的短路电流限制措施。

2　限流串联电抗器应用概述

限流电抗器的本质是通过增加系统联系阻抗,降低电网的紧密程度,从而减小变电站母线某些分支的短路电流。串联电抗器在中低压系统曾得到广泛的应用,随着开关制造水平的提高,中低压系统的串联电抗器日渐减少。但串联电抗器可有效地降低系统的短路电流水平,减小设备的短路电流耐受水平,有非常显著的经济效益,仍在许多场合得到了大量的应用。

串联电抗器的典型配置方式主要有:母线联络方式、线路端接入方式、串接于变压器支路和加装在变压器中性点等几种。

中性点电抗器主要为限制单相短路电流,串接于变压器支路主要为限制变压器低压侧母线或系统的短路电流,在超高压系统中,一般采用母线联络方式或串接于线路方式。

串联电抗器按其控制类型分包括常规串联电抗器和可控串联电抗器。常规串联电抗器即为不可控电抗器。其优点是运行方式简单、安全可靠。但会增加无功损耗及有功损耗,有时会降低系统的稳定性,并需对现有线路上的距离保护方案进行修改。而可控串联电抗器在系统正常运行时对电网的影响很小,在系统发生短路时又能快速限制短路电流。按工作原理不同,分为串联谐振型和并联谐振型两类。正常工作时导通控制器件关断,L/C谐振,阻抗为零,短路故障时导通控制器件快速导通,电路谐振状态改变,呈现出很大的阻抗,从而限制短路电流。导通控制器可选用电力电子器件或可控放电间隙等。

国外超高压输电网中,特别是在北美电网,应用串联电抗器的实例较多。但大多数应用于调整电网的潮流分布。330kV及以上系统限制短路电流的工程实例主要有巴西的Tucurui工程、巴西Furnas工程、美国纽约电网的联合爱迪生系统和澳大利亚Metr oGrid330kV系统等。另外,SI E2 MENS公司提出了基于成熟的TPSC技术与限流电抗器串联的的短路电流限制方案。

1996年12月,美国电子与电气工程师协会(I EEE)制定了《限流电抗器需求、术语和试验规范》标准(C57.16-1996),规定了输电和配电系统中用于稳态潮流控制和短路电流限制的干式空心单相和三相户内、户外串联电抗器的应用范围、需求、额定值、试验、建造等内容。该标准于1997年5月被美国国家标准协会(ANSI)确认为美国国家标准ANSI Standard C57.16《干式空心串联电抗器需求、术语和试验规范》。

美国PJ M电网中安装了较多的串联电抗器,其主要目的是潮流控制,同时兼具限制短路电流的功能。为规范串联电抗器的应用,PJ M电网制定了临时性安装和永久性安装的串联电抗器的应用指导意见。

临时性安装适用于以下情况:适当的电网长期规划方案已经确定,但由于不能及时安装而使PJ M电网的可靠性受到威胁。

在PJ M电网中,考虑需要长期安装电抗器的情况有:(1)已经设计配有高阻抗串联设备的线路上,此时电抗器用于限制短路电流或潮流控制。

(2)平衡新线路与现有平行线路间的阻抗。(3)安装于PJ M电网至次一等级外部电网的输电节点上。(4)有些情况下,由于客观因素或公众的反对,所有增加输送容量的替换方案都无法实现,此时也可考虑安装电抗器。

3　串联电抗器应用中需考虑的问题

3.1　电抗器类型的选择

相比于油浸式电抗器,干式空心电抗器具有较大的电感线性范围。另外,它还具有:无环境影响及无火灾危险、绝缘接地简单、能量反向(逆

20(总305

)2005,33(5)

转)时无严重的电(介质)应力、对瞬时过电压的反应较小、低噪音、重量轻,运输使用方便、投资和维护费用低等特点。

油抗具有独立的本体保护,可以及时发现运行中的隐患;无耐候性问题,可以适应不同的应用环境;绝缘耐压水平高,可用于超高压并联补偿。

由于干抗大范围的线性阻抗特性,用于限制短路电流的电抗器绝大多数均采用干抗。

3.1　电压跌落

电抗器串入系统后,将会产生一定的电压跌落。如电压跌落明显,则会影响用户端的供电质量。输电线路的功率因数、电抗器阻抗、线路电流大小都将影响电压跌落的数值。一般而言,功率因数越大、电抗器阻抗越大,则电压跌落越大。

在超高压输电系统的功率因数通常大于0.9,而电压则要求不低于0.95pu。由此可见,为减少串入电抗器后产生的电压跌落影响供电质量,在满足将短路电流限制要求时,电抗器阻抗百分比不宜取得过大。

3.2　系统损耗

电抗器的损耗必须在设计中加以控制。通常,一台损耗留有裕度的电抗器将运行在比较低的温升下,因此该电抗器具有很强的过载能力和较长的运行寿命。

一般来说,干式电抗器以G B10229-88\ I EC289或其它标准(如ANSI/I EEE)的要求设计成最为经济的方式。

电抗器的损耗与Q系数成反比,而现代空心电抗器具有高Q系数,因此损耗大大降低。Q系数与电抗器容量有关,容量越大则Q系数也越大,大于10Mvar的电抗器,Q系数为200～500,损耗为0.2%～0.5%。

采用提高Q系数的设计方法,可使电抗器的系统损耗降至最小,有利于降低其运行成本,但同时也增加了设备成本。用户需在投资成本和运行成本二者间寻求最合理、最经济的平衡。

3.3　暂态恢复电压

当应用电抗器时,必须评估其对开关暂态恢复电压上升率的影响。

如果研究表明通过断路器的暂态恢复电压超过断路器的实际能力,通过在每相中增加一个电容器可解决这一问题,从而保证设备运行在安全的水平上。

电容器可以安装在:(1)电抗器和断路器之间(线对地);(2)跨接于电抗器的端部(有时能安装在电抗器里面);(3)跨接于断路器的连接部位;(4)以上选项的组合。

一般来说,用于暂态恢复电压问题电容器的电容量通常小于200nF。

3.4　电磁环境影响

干式空心电抗器周围空间的漏磁很大,由于电抗器的磁通在空气中形成回路,如果安装地点的地面、墙壁、屋顶等周围建筑中有钢、铁等导磁材料存在,那么,电抗器运行时,会使这些导磁物发热,使钢、铁等构件的刚性遭受破坏。所以在安装布置时必须保持电抗器线圈至周围金属部件间的最小间隙,以减少金属中的涡流发热和避免危及运行人员的健康。这些最小间隙是安装时必须保证的,特别是混凝土基础或者楼面内有钢筋或钢结构构件时。即使是在这些最小磁隙外,也要避免金属部件形成闭环。如有必要,可利用非磁性托架,以保持在电抗器下方有必要的磁隙。3.5　保护配置

安装限流电抗器后,将主要影响与阻抗或和距离有关的保护。

对于差动保护,由于反应的是电流的差动量,因此安装串抗与否不会引起保护特性的实质性变化,同样,由于加装的串联电抗器是三相参数对称的,因此对于反应非对称分量的零序、负序保护元件也没有本质性的影响。

母差保护为差动保护,所以不受影响。含串抗的线路保护配置需考虑以下问题:(1)调整T V 的位置;(2)调整耦合电容器的位置;(3)高频距离启动元件的设置;(4)串抗退出运行时的整定值切换;(5)线路重合闸逻辑。

4　串联电抗器可靠性调研和分析

4.1　统计数据

在系统电压≥115kV的输电系统中,大约有100～150台干式空心电抗器串联在系统中,用作控制潮流和限制短路电流。这些电抗器的故障率为0.01%～0.02%。

4.2　干式空心电抗器生产工艺

国外一些知名电抗器制造产商,通过技术改进和新技术、新材料、新工艺的应用,提高了电抗器的耐热、耐潮、抗机械冲击能力,从而使电抗器

祝瑞金,等　串联电抗器限流技术的应用研究21(总306)

的可靠性得到较大的提高。采用的主要生产工艺有:(1)加强绝缘耐热性;(2)加强线圈包封层机械强度;(3)提高线圈整体性和防渗水性;(4)线圈表面涂憎水性涂料,提高防潮性;(5)改善干式空芯电抗器极间沿电抗器包封圆筒表面的电流分布;(6)采用保证电抗器各线包电流分布均匀、温升均衡的设计、测试技术。

4.3　串联电抗器的运行条件分析

对串联电抗器的可靠性方面的担心,在很大程度上来源于并联电抗器的高故障率。但是两者的运行条件是有很大差别的:

(1)正常运行时绕组承受的电压不同

并联电抗器的绕组要承受系统电压。而串联电抗器的绕组仅承受系统电流在其上的电压降落,通常只有系统电压的2%～5%,大部分系统电压由支撑绝缘子承受。

(2)绕组中允许流过的电流裕度不同

串联电抗器能耐受的短时冲击电流是其额定电流的数十倍,而额定电流又是其实际流过的电流的数倍,因此纵绝缘的耐热裕度相当大。并联电抗器流过的电流虽较小,但从设计角度考虑的绝缘和耐热裕度通常没有串联电抗器大。

因此,从对绝缘老化的影响来看,串联电抗器的运行条件较好,因此其可靠性也相对较高。

5　华东电网应用串联电抗器的可行性

5.1　短路电流水平分析

近期,华东电网的短路电流问题主要存在于上海电网的黄渡、南桥站和苏南的斗山站。

经计算分析,在南桥—泗泾线路上安装串联电抗器可同时限制南桥、黄渡站的短路电流水平,且串抗值在25～30Ω间,其技术经济性最佳。安装串抗后的短路电流限制效果见表1。

表1　应用串抗对限制短路电流水平的效果分析k A 方式徐行1徐行2杨行南桥黄渡斗山

2007年33.0540.0348.7055.2147.0253.90 2007年串抗28.2239.6047.8947.1237.5852.44 2010年34.6645.2255.6859.0850.4559.18 2010年串抗30.3344.8954.9848.9641.5557.96 由表1可见,南桥、黄渡站的短路电流得到了有效抑制。

考虑到规划方案可能调整,分析了规划方案调整对串抗限制短路电流效果的影响。由于安装串抗后南桥的短路电流水平仍较接近50kA,故研究主要针对南桥站。

主要结论有:

(1)浙江电网、江苏电网、上海电网泗泾分区、黄渡分区的规划变化对南桥的短路电流影响较小。影响较大的是上海南网规划方案,与其直接相关的是南汇的短路电流水平和南桥—南汇线路的阻抗。

(2)泗南双线安装串抗并不能限制由王店方向、南汇方向向南桥母线提供的分支短路电流,也就不能限制由于王店方向、南汇方向的电网加强而造成的南桥母线的短路电流增量。

(3)保持南汇的短路电流不变,将其他方向的短路电流增加到极限,泗南双线安装30Ω的串抗能使南桥母线的短路电流限制在50k A以内。

(4)上海南半环形成主环加放射状网络结构和转移省际联络线落点等办法,可解决南桥和南半环的短路电流问题。

5.2　潮流分析

通过对2007年和2010年的短路电流分析和潮流分析有以下结论:

(1)安装串抗后,系统的潮流分布将发生一定的变化,变化的幅度依安装串抗前南桥—泗泾线的潮流大小而定。2007年,当泗泾从南桥受进较大电力时,安装串抗后,石牌—黄渡线的潮流将有较大幅度的增加;若泗泾、黄渡和徐行分区需受进大量电力且由石牌—黄渡线主送时,由于原潮流方式已运行在限额附近,安装串抗后,石牌—黄渡线有可能超热稳限额。2010年,由于第四通道的建设,四个通道的潮流均较轻,南桥—泗泾线安装串抗后对潮流的影响较小。

(2)安装串抗后,苏南、黄渡、泗泾的电压将下降,其中,黄渡、泗泾站下降幅度最大(约4 k V);王店、嘉善、南桥、杨高等站的电压将略微上升;但均在可接受的范围内。

(3)对于不同运行方式,安装串抗后,全系统损耗有所增加(<3MW),上海电网的损耗有升有降(±1MW),且南桥-泗泾线的潮流越大,其损耗增幅越大。

5.3　电磁暂态分析

电磁暂态分析的主要结论有:

(1)串接电抗器后工频过电压、合空载长线过电压和单相自动重合闸过电压都符合相关标准的要求,电气设备的正常绝缘是安全的。

22(总307

)2005,33(5)

(2)发生区外接地故障时,断路器分闸所引起的本线路的对地过电压符合相关标准的要求;电抗器纵向绝缘在避雷器和电容器的保护下,其过电压也在绝缘的安全范围以内。

(3)发生区内接地故障时,电抗器纵向绝缘在避雷器和电容器的保护下,其过电压在绝缘的安全范围以内。断路器断口的恢复电压幅值也在标准允许范围内。但是在单相短路时,断路器断口恢复电压的上升率(RRRV)小于或接近标准的允许值,而在三相短路时,RRRV通常接近甚至超过标准的允许值较多(开断60%电流,最大可达到6～7k V/μs)。不过,三相短路的情况在系统中极少发生。计算所得到RRRV值通常要大于系统中实际产生的数值,因为计算中仅考虑恢复电压在工频下的衰减,而没有考虑恢复电压在高频下的衰减(高频下的衰减比工频下的衰减快),而且也没有考虑断口电弧电阻的影响。

(4)故障点的接地电阻R对RRRV有较大影响,计算中R考虑为0.1Ω,如R考虑较大的数值,RRRV将明显减小。线路两端的断路器跳闸次序对RRRV也有较大影响,后跳的断路器RRRV较大。计算中断路器跳闸时间的设定为: 0.04s故障,0.08s两端断路器开始跳闸,或者0. 08s及0.1s先后跳闸。

(5)串联电抗器安装点对侧的RRRV较高,由于泗泾的开关遮断能力为63kA,而南桥为50 k A,所以串抗安装在南桥侧对满足RRRV的要求有帮助。

(6)应在电抗器两端并联避雷器,其额定电压应不小于162k V,否则避雷器的通流容量难以满足要求。

5.4　现场条件

泗泾站如选择将母线分段并安装串抗联络的方式,则可以利用第3串与第4串之间预留的间隔,间隔场地具有安装2台串抗及附加刀闸的位置;南桥站不具备安装母线联络串抗的条件。

泗泾站及南桥站如选择线路出线端安装串抗的方式,均需在变电站围墙外与第一杆铁塔间重新征地。

在分段母线间装串抗需在串抗两端各加装1台隔离刀闸,用于设备检修,为提高电网可靠性,可以在串抗旁边加1台旁路刀闸。对于大气过电压、操作过电压,由于母线上各出线已有避雷器,因此无须特别考虑。

在出线端安装串抗,由于已经有线路刀闸,无需加装隔离刀闸,对于大气过电压、操作过电压,出线已有1组避雷器,需在串抗另一端加1组避雷器。

5.5　电抗器基本参数

根据华东电网实际情况,初步估算了串联电抗器的参数:系统电压525kV,额定阻抗25Ω～30Ω(建议30Ω),额定电流2500～3000A,额定短时电流10kA～20kA。建议采用空心干式。为防止雷电波侵害,需加强电抗器两端的匝间绝缘并在电抗器两端配备避雷器加以保护。

考虑到可靠性的要求,可采用六相备一相的接线方式。

干式电抗器的尺寸粗略估计为直径约4m～5m、高度约11m～12m(其中:线圈分两级,每级高约3.5m;支撑绝缘子约高5m)。总重量估计超过30t。由于体积、重量很大,不宜采用重叠排列,而以三相并列为佳。三相并列布置则三相间的互感较小,相互作用力较小,电抗器的温升较小,利于电抗器的运行。

6　结语

应用串联电抗器限制系统的短路电流由来已久,国外在超高压系统中已有成功的应用,同时也被广泛应用于控制系统潮流。短路电流问题是制约华东电网发展的关键性因素,应用串联电抗器可以有效地限制电网的短路电流水平,是控制系统短路电流方案中一个不错的可选技术措施。

参考文献:

[1]殷　可,高　凯.应用串联电抗器限制500kV短路电流

分析[J].华东电力,2004,32(9)

[2]Con Edis on.System Fault Current Manage ment Plan.Presen2

tati on t o The NYI S O Operati on Comm ittee,June20,2001. [3]Australasia ne ws:ABB installs its largest series react or at

TransGrid’s Sydney South330kV Substati on

[4]SCCL2Short2Circuit Current L i m itati on with F ACTS in H igh2

Voltage Syste m s:App licati on&Features_V2PT D H162H

1P D/Re

[5]Accep ted Bulk Power Series React orApp licati ons on the PJ M

System.

收稿日期:2005204223

作者简介:祝瑞金(19682),男,硕士,高级工程师,电力系统部总工程师,主要从事电网规划,潮流计算及专业管理工作。

串联电抗器的作用

1电抗器的作用 串联电抗器顾名思义就是指串联在电路中电抗器(电感)，无功补偿和谐波治理行业内的串联电抗器主要是指和电容器串联的电抗器，电抗器和电容器串联后构成谐振回路，起到消谐或滤波的作用，而电抗器在谐振回路中起的作用如下： 1.1降低电容器组的涌流倍数和涌流频率。 降低电容器组的涌流倍数和涌流频率，以保护电容器和便于选择配套设备。加装串联电抗器后可以把合闸涌流抑制在1+电抗率倒数的平方根倍以下。国标GB50227-2008要求应将涌流限制在电容器额定电流的20倍以下(通常为10倍左右)，为了不发生谐波放大（谐波牵引），要求串联电抗器的伏安特性尽量为线性。网络谐波较小时，采用限制涌流的电抗器；电抗率在0.1%－1%左右即可将涌流限制在额定电流的10倍以下，以减少电抗器的有功损耗，而且电抗器的体积小、占地面积小、便于安装在电容器柜内。采用这种电抗器是即经济，又节能。 1.2与电容器组构成全谐振回路，滤除特征次谐波。 串联滤波电抗器感抗与电容器容抗全调谐后，组成特征次谐波的交流滤波器，滤去某次特征次谐波，从而降低母线上该次谐波的电压畸变，减少线路上特征次谐波电流，提高网络同母线供电的电能质量。 1.3与电容器组构成偏谐振回路，抑制特征次谐波。 先决条件是需要清楚电网的谐波情况，查清周围电力用户有无大型整流设备、电弧炉、轧钢机等能产生谐波的负荷，有无性能不良好的高压变压器及高压电机，尽可能实测一下电网谐波的实际值，再根据实际谐波成分来配置合适的电抗器。 1.4提高短路阻抗，减小短路容量，降低短路电流。 无功补偿支路前置了串联电抗器，当出现电容器故障时，例如电容器极板击穿或对地击穿，系统通过系统阻抗和串联电抗器阻抗提供短路电流，由于串联电抗器阻抗远大于系统阻抗，所以有效降低了电容器短路故障时的短路容量，保证了配电断路器断开短路电流可能，提高了系统的安全、稳定性能。 1.5减少电容器组向故障电容器组的放电电流，保护电力电容器。 当投运的无功补偿电容器组为多个支路时，其中一组电容器出现故障时其它在运行的电容器组会通过故障电容器放电，串联电抗器可以有效减少这种放电涌流，保证保护装置切断故障电容器组的可能性。 1.6减少电容器组的投切涌流，降低涌流暂态过程的幅值，有利于接触器灭弧。 接触器投切电容器的过程中都会产生涌流，串联电抗器可以有效抑制操作电流的暂态过程，有利于接触器触头的断开，避免弧光重燃，引起操作过电压。降低过电压的幅值，保护电容器，避免过电压击穿或绝缘老化。 1.7减小操作电容器组引起的过电压幅值，避免电网过电压保护。 接触器投切电容器的过程中都会产生操作过电压，串联电抗器可以有效抑制接触器触头重击穿现象出现，降低操作过电压的幅值，保护电容器，避免过电压击穿或加速绝缘老化。 随着电力电子技术的广泛应用与发展，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，特别是静止变流器的采用，由于它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，从而引起电网的谐波“污染”。产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。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”。 电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理，多层治理、分级协调的原则。在地区的配电和变

串联电抗器选择方法

串联电抗器选择方法 关键词：电抗器电抗率铁芯电抗器空心电抗器串联电抗器 在无功补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：一是限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；二是抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。因此电抗器在补偿装置中的作用非常重要。只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。 对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取和电抗器结构（空芯、铁芯）以及电抗器的安装位置（电源侧、中性点侧）。 一、电抗器结构形式： 电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。 铁芯电抗器主要优点是：损耗小，电磁兼容性叫好，体积小。缺点是：有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。当干式铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器，其动、热稳定性均很好，适合装在柜中。油浸式铁芯电抗器虽然体积大些，但噪音较小，散热较好，安装方便，适用于户外使用。 空芯电抗器的主要优点是：线性度好，具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。缺点是：损耗大，体积大。这种电抗器户内，户外都适合，但不适合装在柜中。在户外安装容易解决防止电磁感应问题。最好采用分相布置“品”字形或“一”字形。这样相间拉开了距离，有利于防止相间短路和缩小事故范围。所以这种布置方式为首选。当场地受到限制不能分相布置时，可采用互相叠装式产品。三相叠装式产品的B相线圈绕线制方向为反方向使支柱绝缘承受压力，因此在安装时一定按生产厂家的规定。 二、如何选择电抗率： 1、如在系统中谐波含量很少而仅考虑限制合闸涌流时，则选 K=（0.5~1）%即可满足标准要求。但这种电抗器对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。 2、如在系统中存在的谐波不可忽视时，应查明供电系统的背景谐波含量，然后再合理确定K值。为了达到抑制谐波的目的，电抗率的配置应使用电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。 当系统中电网背景谐波为5次及以上时，这时应配置电抗率为（4.5~6）%。电网的一般情况是：5次谐波最大，7次次之，3次较小。因此在工程中，选用K=4.5%~6%的电抗器较多，国际上也通常采用。

电抗器基本知识介绍

电抗器基本知识介绍 一、干式电抗器的种类与用途 电抗器是重要的的电力设备，在电力系统中起补偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波、平波、启动、防雷、阻波等作用。根据电抗器的结构型式可分为空心电抗器、铁心电抗器与半心电抗器。 补偿杂散容性电流的电抗器主要有并联电抗器与消弧线圈。并联电抗器的作用是限制电力传输系统的工频电压升高现象，工频电压升高的原因在于空载长线的电容效应、不对称对地短路故障与突然甩负荷。消弧线圈通常应用在配电系统，它的作用是使得单相对地短路电流不能持续燃烧，导致电弧熄灭。消弧线圈通常具有调谐功能，可根据电力系统的杂散电容与脱谐度改变其电感值。 串联电抗器或称阻尼电抗器的作用是限制合闸涌流。串联电抗器与电力电容器串联使用，用于限制对电容器组合闸时的浪涌电流，通常选取电容器组容量的6%。 限流电抗器是串联于电力系统之中，多用于发电机出线端或配电系统的出线端，起限制短路电流的作用。为了与其他电力设备配合，其实际阻抗不能小于额定值。 滤波电抗器与电容器配合使用，构成LC谐振支路。针对特定次数的谐波达到谐振，滤除电力系统中的有害次谐波。 平波电抗器应用在直流系统中，起限制直流电流的脉动幅值作用。在设计平波电抗器时须注意线圈中的电流是按电阻分布的，设计时最好采用微分方程组计算。若按交流阻抗设计可能造成线圈出现过热现象，且阻抗值未必准确。 启动电抗器用于交流电动机启动时刻，限制 防雷线圈通常用于变电站进出线上，减 阻波器与防雷线圈的应用场合相仿，线 用于阻碍电力 便于将通讯载波提

取出来，实现电力载波的重要设备。 户外空心干式电抗器是20世纪80年代出现的新一代电抗器产品，如图1.1所示。它是利用环氧绕包技术将绕组完全密封，导线相互粘接大大的增加了绕组的机械强度。同时利用新的耐候材料喷吐于包封的表面，使得产品能够满足在户外的苛刻条件下运行。包封间由撑条形成气道，包封间与包封内绕组多采用并联连接以便满足容量与散热的要求。为了满足各个并联支路电流合理分配的需要，采用分数匝来减少支路间的环流问题。为了能够形成分数匝，采用星形架作为绕组的出线连接端。绕组的上下星架通过拉纱方式固定，固化后整个产品成为一个整体。这种结构的电抗器与传统方式的电抗器相比较具有可以直接用于户外、电感为线性、噪音小、防爆、使用维护方便等特点，因而对于某些此产品有可能正逐步取代其他形式的电抗器。 由于受到绕组结构的限制，户外空芯干式电抗器通常不适合电感量（>700mH ）较大或电感较小(<0.08mH)但电流较大的场合，否则就会造成体积过于庞大或者支路电流极不平衡。在这两种极端条件下，需要适当改变线圈的绕线形式。此外，空心电抗器通常占地面积最大、对外漏磁最严重，这是这类电抗器的主要缺点。 干式铁心电抗器主要是由铁心和线圈组成的，如图1.2所示。干式铁心电抗 器主要由铁心、线圈构成。铁心可分为铁心柱与 铁轭两部分，铁心柱通常是由铁饼与气隙组成。 线圈与铁心柱套装，并由端部垫块固定。铁心柱 则由螺杆与上下铁轭夹件固定成整体。对于三相 电抗器常采用三心柱结构，但对于三相不平衡运 行条件下，需采用多心柱结构，否则容易造成铁 心磁饱和问题。干式铁心电抗器的线圈通常采用 浇注、绕包与浸漆方式。由于铁磁介质的导磁率极高, 而且其磁化曲线是非线性的, 故用在铁心电抗器中的铁心必须带气隙。带气隙的铁心,其磁阻主要取决于气隙的尺寸。由于气隙的磁化特性基本上是线性的, 所以铁心电抗器的电感值取决于自身线圈匝数以及线圈和铁心气隙的尺寸。由于干式铁心电抗器是将磁能主要存贮于铁心气隙当中，铁心相当于对磁路短路，相当于只有气隙总长度的空心线圈。因此铁心电抗器线圈的匝数较少， 从而图1.2 干式铁心电抗器

高压限流电抗器在电网中的应用研究

高压限流电抗器在电网中的应用研究 【摘要】在分层分区运行电网中，为限制不同电压等级的短路电流，可将高压限流电抗器安装在电网中不同位置来限制短路电流，以便达到最佳的效果。为限制220kV电网短路电流，通过对高压限流电抗器安装在电网中不同的位置进行了短路电流、潮流、片区供电能力等多方面的技术经济比较研究，经PSASP 电力系统分析综合程序计算分析后，得出了高压限流电抗器安装在500kV主变供电分区电网中的最佳位置。 【关键词】高压限流电抗器；电网；应用研究 随着江苏电力负荷快速增长，电网加强，500/220kV分区内500kV变电站主变建设逐步达到其设计满容量规模，加上有些地区电厂接入220kV电网的增加，短路电流水平的控制日趋紧迫。 500/220kV分区内220kV短路电流水平的控制也成为提高分区内电厂可接入的容量，从而提高分区供电能力，提高电网规模效益的关键制约因素，因此，在研究改变电网结构，实施高阻抗变压器以及母线分段、分排等限制电网短路电流运行方式的基础上，进一步研究高压限流电抗器对短路电流水平的限制作用，显得十分必要。 1、高压限流电抗器的种类、特性和应用现状 1.1高压限流电抗器的种类、特性 高压限流电抗器一般是指220kV及以上输电网电压等级的限流电抗器。串联限流电抗器就其产品结构和磁路而言，有干式空芯电抗器、油浸铁芯电抗器和干式铁芯电抗器三种。空芯电抗器电抗值总是保持为常数；铁芯式电抗器，铁芯会饱和，而导致铁芯电抗器的电抗值变小。限流电抗器在长期额定电流和故障电流下要求安全可靠的运行，要求其阻抗值或限制短路电流的能力不能变，因此，为限制系统故障短路电流的限流电抗器宜做成空芯产品而非铁芯产品。 1.2高压限流电抗器的应用现状 目前，高压限流电抗器已较多应用在国内外高压电网中，下面介绍几个高压限流电抗器应用实例： 1）上海泗泾站：2004年南桥和黄渡500kV母线短路电流超过开关遮断容量，为此，在500kV黄渡～泗泾双回线路，泗泾站出口变电站内安装了2组500kV 限流电抗器，额定阻抗14欧姆（相当于50公里500kV的LGJ-4×400线路），对限制泗泾、黄渡500kV变电站500kV母线短路电流水平有控制作用。2）浙江瓶窑站：2009年12月24日在瓶窑—杭北单回线上安装1台8Ω、额定电流为2kA 的故障电流限制器（简称FCL），安装位置在瓶窑变电站内。该故障电流限制器

电抗器选择方法

电抗器选择方法 1.1电抗率的选择 ■补偿装置接入处的背景谐波为3次 当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。只有3次等零序谐波不需要补偿时也可以选择零序滤波电抗器。 3次谐波含量较小，可选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率的串联电抗器混合装设。 ■补偿装置接入处的背景谐波为3次、5次 3次谐波含量很小，5次谐波含量较大（包括已经超过或接近国标限值），选择4.5%～6%的串联电抗器，忌用0.1%～1%的串联电抗器。 3次谐波含量略大，5次谐波含量较小，选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，选择12%或12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。 ■补偿装置接入处的背景谐波为5次、7次及以上(中频冶炼、电镀、轧机、工业炉、单晶炉等大部分工业负荷为此类负荷) 5次谐波含量较小，应选择4.5%～6%的串联电抗器。 5次谐波含量较大，应选择4.5%的串联电抗器。 ■对于采用0.1%～1%的串联电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大或谐振；对于采用4.5%～6%的串联电抗器，要防止对3次谐波的严重放大或谐振。 ■补偿装置接入处的特征次背景严重超过了国标限值，需要谐波治理达到国标要求的需要经过专业的技术人员进行滤波设计并特殊定做滤波电抗和其它滤波组件 负荷容量和配电变压器容量相当时选择并联型无功补偿兼谐波治理装置。 负荷容量远小于配电变压器时选择串联型无功补偿兼谐波治理装置。 1.2电抗器类型的选择 电抗器按照结构的不同分为油浸式铁芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式空芯电抗器、干式半芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器，不同类型的电抗器互有优缺点，需要根据用电现场情况斟酌选择。 理想的电抗器应是有如下特点：无油、无噪音、体积小、线性度好、无漏磁、过流能力强、结构稳定、耐候性强等 1.3■铁芯电抗器 体积小、漏磁小，损耗小，可以装高压柜内，但噪声大，线性度差，有漏磁局部过热的可能，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。 1.4■干式空芯电抗器 线性度好，噪声小，过流能力强，散热能力强，机械结构简单、坚固，户内外都可使用，基本免维护，但体积大，占地面积大，漏磁范围广，对周围的用电设备电磁干扰大，有功损耗较高。 1.5■半芯电抗器 半芯电抭器是介于铁芯电抭器和空芯电抗器之间的一种新型电抭器，结构简单、线性好、噪音小、维护方便，比空心电抗器体积小、重量轻、损耗小，但由于采用了非线性材料铁芯、其电

无功补偿电容器串联电抗器的选用

无功补偿电容器串联电抗器的选用 在高压无功补偿装置中，一般都装有串联电抗器，它的作用主要有两点：1）限制合闸涌流，使其不超过20倍；2）抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。因此，电抗器在无功补偿装置中的作用非常重要。 然而，串抗与电容器不能随意组合，若不考虑电容装置接入处电网的实际情况，采用“一刀切”的配置方式（如电容器一律配用电抗率为5％～6％的串抗），往往适得其反，招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振，危及装置与系统的安全。由于电力谐波存在的普遍性，复杂性和随机性，以及电容装置所在电网结构与特性的差异，使得电容装置的谐波响应及其串抗电抗率的选择成为疑难的问题，也是人们着力研究的课题。电容器组投入串抗后改变了电路的特性，串抗既有其抑制涌流和谐波的优点，又有其额外增加的电能损耗和建设投资与运行费用的缺点。所以对于新扩建的电容装置，或者已经投运的电容装置中的串抗选用方案，进行技术经济比较是很有必要的。虽然现有的成果尚不足为电容装置工程设计中串抗的选用作出量化的规定，但是随着研究工作的深入，实际运行经验的积累，业已提出许多为人共识的见解，或行之有效的措施，或可供借鉴的教训。 下面总结电容器串联电抗器时，电抗率选择的一般规律。 1. 电网谐波中以3次为主 根据《并联电容器装置设计规范》，当电网谐波以3次及以上为主时，一般为12%；也可根据实际情况采用4.5%~6%与12%两种电抗器：（1）3次谐波含量较小，可选择0.5%~1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后3次谐波放大量是否超过或接近限值，并有一定裕度。（2）3次谐波含量较大，已经超过或接近限值，可以选用12%或4.5%~6%串联电抗器混合装设。 2. 电网谐波中以3、5次为主 （1）3次谐波含量较小，5次谐波含量较大，选择4.5%~6%的串联电抗器，尽量不使用0.1%~1%的串联电抗器；（2）3次谐波含量略大，5次谐波含量较小，选择0.1%~1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后3次谐波放大是否超过或接近限值，并有一定裕度。 3. 电网谐波以5次及以上为主 （1）5次谐波含量较小，应选择4.5%~6%的串联电抗器；（2）5次谐波含量较大，应选择4.5%的串联电抗器。对于采用0.1%~1%的串两电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大伙谐振。对于采用4.5%~6%的串联电抗器，要防止怼次谐波的严重放大或谐振。当系统中无谐波源时，为防止电容器组投切时产生的过电压和对电容器组正常运行时的静态过电压、无功过补时电容器端的电压升高的情况分析计算，可选用0.5%~1%的电抗器。 根据以上的选择原则，对无功补偿装置中的串联电抗器有以下建议： （1）新建变电所的电容器装置中串联电抗器的选择必须慎重，不能与电容器任意组合，必须考虑电容器装置接入处的谐波背景。 （2）对于已经投运的电容器装置，其串联电抗器选择是否合理须进一步验算，并组织现场实测，了解电网谐波背景的变化。对于电抗率选择合理的电容器装置不得随意增大或减小电容器组的容量。 （3）电容器组容量变化很大时，可选用于电容器同步调整分接头的电抗器或选择电抗

变压器串联电抗器

串联电抗器的作用及选择来源：中国互感器网时间：2007-09-28 字体：[ 大中小] 投稿由计算结果可以看出，选择6%的串联电抗器对 3 次谐波电压放大率FVN 为1.21，5 次谐波电压放大率FVN 为0.69。对经过与现场谐波实测数据比较发现： 3 次谐波电压放大率FVN 与以上理论计算值基本一致， 5 次谐波电压放大率FVN 但的误差较大。文献[5]认为：简化的电路模型对于 3 次谐波电压放大率FVN 的计算有工程价值，但对 5 次谐波电压放大率FVN 的计算无工程价值。2400 kvar 的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器，产生了3 次谐波放大，且超过公用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值。因此可以判断在如此谐波背景下，2400kvar 的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器是不恰当的。（5）电抗率的合理选择要做到合理地选择电抗率必须了解该电容器接入母线处的背景谐波，根据实测结果对症下药。并联电容器的串联电抗器，IEC 标准按照其作用分为阻尼电抗器和调谐电抗器。阻尼电抗器的作用是限制并联电容器组的合闸涌流，其电抗率可选择得比较小，一般为0.1%～1%；调谐电抗器的作用是抑制谐波。当电网中存在的谐波不可忽视时，则应考虑使用调谐电抗器，其电抗率可选择得比较大，用以调节并联电路的参数，使电容支路对于各次有威胁性谐波的最低次谐波阻抗成为感性，据式(4)可得K 值即对于谐波次数最低为5 次的，K＞4%；对于谐波次数最低为 3 次的，K＞11.1%。如果该变电所的2400 kvar 电容器组的电抗率分别按照0.1%、1%、4.5%、12%配置，试将有关参数代入式(3)，经过计算，1～7 次谐波电压放大率FVN 的结果如表3 所示。由计算结果可以看出，选择12%的串联电抗器对 3 次谐波电压放大率FVN 仅为0.50。因此电抗率按照12%配置是值得进一步验算的。经过进一步验算（谐振分析、限制涌流分析因篇幅所限略），选择12%的串联电抗器不会发生3 次、5 次谐波并联谐振或接近于谐振，同时另外一组电抗率为12%的电容器单组或追加投入时，涌流能够得到有效限制。（6）电抗率选择的进一步分析值得一提的是我国的电网普遍存在 3 次谐波，故不同电抗率所对应的 3 次谐波谐振电容器容量QCX3 应该引起足够的重视。由式(5)计算可得，分别选择4.5%、6%和12%的串联电抗器后，3 次谐波谐振电容器容量分别为即当串联电抗率选4.5%，电容器的容量达到或接近电容器装置接入母线的短路容量的 6.6%时，就会发生3 次谐波并联谐振或接近于谐振；当串联电抗率选6%，电容器的容量达到或接近电容器装置接入母线的短路容量的 5.1%时，也会发生 3 次谐波并联谐振或接近于谐振；当串联电抗率选12%，一般不会发生 3 次谐波并联谐振。一般情况下，110kV 变电所装设的电容器的容量较小（0.05S d ～0.06 S d），不会发生3 次谐波并联谐振或接近于谐振，但会引起3 次谐波的放大；而220kV 变电所装设的电容器的容量较大，完全有可能发生 3 次谐波并联谐振或接近于谐振，因此务必引起设计人员的高度重视。 3 串联电抗器的选择 3.1 串联电抗器额定端电压串联电抗器的额定端电压与串联电抗率、电容器的额定电压有关。该额定端电压等于电容器的额定电压乘以电抗率（一相中仅一个串联段时），10kV 串联电抗器的额定端电压的选择见表4。来源:http https://www.wendangku.net/doc/7d3948698.html, 3.2 串联电抗器额定容量串联电抗器额定容量等于电容器的额定容量乘以电抗率（单相和三相均可按此简便计算）。由此可见，串联电抗器额定端电压、额定容量均与电容器的额定电压、额定容量及电抗率有关。电容器的额定电压、额定容量

第8章 限流电器

第八章限流电器 限流电气的作用：增加电路的短路阻抗，达到限制短路电流的作用。 常用限流电抗器和分裂变压器。 8．1 限流电抗器 8.1.1电抗器的类型和用途 电抗器：具有一定的电抗值的电感线圈。分为串联电抗器、并联电抗器、限流电抗器、消弧线圈。 串联电抗器：限制电力系统的高次谐波对电力电容器的影响。串联在电力电容器前，称为阻波器。 并联电抗器：用于超高压长距离输电线路和10kv电缆系统等处，用于吸收系统电容功率，限制电压升高。 限流电抗器：用于限制系统短路电流，防止故障扩大。 限流电抗器，分为混凝土柱式电抗器、分裂电抗器、油浸电抗器。 8.1.2限流电抗器的结构与布置 混凝土柱式电抗器：20kv及以下、150--3000A的限流电抗器； 分裂电抗器：带中间抽头； 油浸电抗器：35kv的一般做成夹装、油浸式户外装置。 8.1.3普通电抗器的参数及应用 额定电压、额定电流、百分数电抗。 母线分段电抗器 线路出线电抗器 变压器负荷侧串联电抗器 8.1.4分裂电抗器的参数及应用 应用分裂电抗器的主要困难是在正常负荷变动时，两臂的负荷电流大小不相等，以致两臂电压波动较大。一般要求，在选择分裂电抗器时，保证一臂负荷电流为总负荷的70%，另一臂负荷电流为总负荷30%，则两臂电压波动值不超过5%。 最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性限流电抗器所属现代词，指的是电力系统用的各类限流电抗器，往往是固定电感式的电抗器。 限流电抗器：限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器，以限制馈线的短路电流，并维持母线电压，不致因馈线短路而致过低。 限流电抗器 - 简介 最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。 由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。 限流电抗器 - 电抗器分类： 按结构及冷却介质、按接法、按功能、按用途进行分类。 1按结构及冷却介质：分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。 2按接法：分为并联电抗器和串联电抗器。

电抗器工作原理及作用(用途)

电抗器 懂得放手的人找到轻松，懂得遗忘的人找到自由，懂得关怀的人找到幸福！女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。生活是灯，工作是油，若要灯亮，就要加油！相爱时，飞到天边都觉得踏实，因为有你的牵挂；分手后，坐在家里都觉得失重，因为没有了方向。

内容简介一：电抗器在电力系统中的作用 二：电抗器的分类 三：详细介绍及选用方法 四：各种电抗器的计算公式 五：经典问答 一：电抗器在电力系统中的作用

由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%～7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%～13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升：铁芯85K，线圈95K,绝缘水平：3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值，其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级，不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 信息来自:输配电设备网 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要，布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。 由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电

串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择

串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择 摘要：串联电抗器是高压并联电容器装置的重要组成部分，其主要作用是抑制谐波和限制涌流，因此，在并联电容器的回路中串联电抗器是非常必要的。电抗率是串联电抗器的重要参数，电抗率的大小直接影响着它的作用。文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析，并提出电抗率的选择方法。 关键词：串联电抗器谐波抑制电抗率选择 1 前言 随着电力电子技术的广泛应用与发展，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，特别是静止变流器的采用，由于它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，从而引起电网的谐波“污染”。产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。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”。 电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理，多层治理、分级协调的原则。在地区的配电和变电系统中，选择主要电能质量污染源和对电能质量敏感的负荷中心设立电能质量控制枢纽点，在这些点进行在线电能质量监测、采取相应的电能质量改善措施显得格外重要。 在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”暂未得到根本整治之前，如果不采取必要的措施，将会产生一定的谐波放大。在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法。串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流[1]，防止谐波对电容器造成危害，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。但是串联电抗器绝不能与电容器组任意组合，更不能不考虑电容器组接入母线处的谐波背景。文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析，并提出电抗率的选择方法。 2 电抗器选择不当的后果 2.1 基本情况介绍 某110kV变电所新装两组容量2400kvar的电容器组，由生产厂家提供成套无功补偿装置，其中配置了电抗率为6%的串联电抗器，容量为144kvar。电容器组投入运行之后，经过实测发现，该110kV变电所的10kV母线的电压总畸变率达到4.33%，超过公用电网谐波电压（相电压）4%的限值[2]，其中3次谐波的畸变率达到3.77%，超过公用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值[2]。 经过仔细了解和分析，发现该110kV变电所的10kV系统存在大量的非线性负载。即使在电容器组不投入运行的情况下，10kV母线的电压总畸变率也高达4.01%，其中3次谐波的畸变率高达3.48%。在如此谐波背景下，2400kvar电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器是否适合？现计算分析如下。 2.2 电抗率的选择分析

串联电抗器标准

串联电抗器 JB 5346-1998 代替JB 5346-91 前言 本标准是根据机械工业部 1997 年标准制、修订计划号,对JB 5346-91标准修订而成。 本标准的编写格式按照GB/T标准重新编排。 本标准主要修订的内容如下： 1)修改了额定电抗率项目,由原来的 %、6%、12%、(13%)项改为%、5%、6%、12%、13%。 2)按配套并联电容的额定电压要求增加了电抗器的额定端电压、及其相关参数要求项。 3)原标准按 R10 系列数系规定了电容器组容量,再按额定电抗率导出电抗器容量系列,目的是制造厂以尽可能少的容量满足尽可能多的用户规格品种要求。但由于电容器组的容量和电容器单元系列型谱标准不尽吻合,存在匹配组合困难。而且即便如此,也还满足不了用户规格繁多的需要,故本次修订取消了原标准中的表 2 和表 3,不再规定容量的系列规格。 4)由于取消容量系列规格,也就无法再以表格形式对每一种容量规定其损耗标准值。本次修订取消了原标准中的表 6(A)、6(B)、7(A)、7(B)、8(A)、8(B),给出了损耗值计算公式并规定了损耗系数。 5)电抗值允许偏差由原来 0～15% 改为 0 +10%。 6)绝缘水平与GB311标准一致。即油浸铁心式电抗器的绝缘水平和油浸式电力变压器相同,干式空心电抗器的绝缘水平和母线支柱绝缘子相同。 7)增加了用电桥法测量电抗值内容。 8)取消了对户外式空心电抗器在淋雨状态下做绕组匝间绝缘试验的要求。 9)取消稳态过电压条款。因为对稳定过电流的规定条件,实际上已包括了对稳态过电压的要求。 本标准由全国变压器标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：沈阳变压器研究所、宁波变压器厂、兴城特种变压器厂。 本标准参加起草单位：沈阳变压器有限责任公司综合电器厂,保定第二变压器厂、北京电力设备总厂、中山和泰机电厂。 本标准主要起草人：王丁元、韩庆恒。 本标准参加起草人：王辉、戈承、何见光、沈文洋。 本际准 1991 年首次发布。1997 年第一次修订。 本标准由沈阳变压器研究所负责解释。 1 范围 本标准规定了高压并联电容器用串联电抗器产品的定义、型号和分类、技术要求、试验方法、检验规则、产品标志及出厂文件、铭牌的基本内容、包装运输及贮存的基本要求等。

串联谐振电抗器介绍说明_串联谐振装置

https://www.wendangku.net/doc/7d3948698.html, 串联谐振电抗器介绍说明_串联谐振装置武汉汇卓电力自动化有限责任公司关注到我国电力事业的迅猛发展以及城市电网改造 的进行，用交联聚乙烯（XLPE）电力电缆代替架空线路已经成为一种趋势，且电压等级和 截面积、长度等都不断增加，导致交流耐压设备也不断增加，试验容量也不断提升，传统交 流耐压设备现主要为HZXZ系列串联谐振试验装置，其高压谐振电抗器多采用“带铁芯式 桶型”结构，此结构在很大程度上增加了单个设备的体积及重量，并且，带铁芯是结构其散 热效果较差，考虑现场试验的实际情况和操作搬运的方便性及产品整体实用性能，我公司特 研发出“超轻型环形空心电抗器”，这在很大程度上解决了现场搬运工作，提高工作效率。 串联谐振电抗器主要性能特点： 1、内部绝缘采用耐高温、高绝缘性的硅胶灌封浇注； 2、空芯结构设计，较传统铁芯式结构相比，改善了铁芯磁饱和及散热的性能； 3、外壳采用POM材料开模具一次注塑成型，表面洁净光滑、机械强度高、耐高温、 耐碰撞、耐磨损；

https://www.wendangku.net/doc/7d3948698.html, 4、整体结构为干式空芯环形结构，大大改善产品搬运、安装及拆卸、储存工作； 5、积木式组合方式、环形端面设计结构，最大限度改善散热性能，改善散热量，提高使用性能及工作寿命； 参考常规配置 1、10kV电缆配置；（按截面积300mm2为例）电抗器规格：10kV/5.5A/2.8H

https://www.wendangku.net/doc/7d3948698.html, 被试品对象电抗器组合方式激励变输出选择变频电 源配置型号

https://www.wendangku.net/doc/7d3948698.html, 10kV电缆1公里2台串联0.9kV5kW110kVA/22kV 10kV电缆2公里3台串联0.9kV5kW165kVA/22kV 10kV电缆3公里2台串联2组并 0.9kV10kW220kVA/22kV 联

XD1-30限流电抗器

XD1-30限流电抗器 上海昌日电子科技有限公司是专业生产电抗器的企业，XD1-30限流电抗器，输入电抗器，输出电抗器，直流电抗器，补偿柜串联电抗器，高压串联电抗器，单相串联电抗器等，电抗器种类齐全，常规规格均有现货。 壹，XD1-30限流电抗器适用范围 XD1型限流电抗器(也称阻尼电抗器)是采用不饱和树脂浇注成型的干式电抗器,适用于交流50Hz、额定电压0.4kV的交流电路中,用于低压无功功率成套装置中作为限制电容器组在交流网络上开关操作时产生的涌流和增加开关的开断能力。 贰，XD1-30型限流电抗器参数表

XD1系列限流电抗器产品性能符合标准：GB 10229。 名称限流电抗器品牌上海昌日 型号XD1-30 系统电压400V 额定电流56.4A 频率50HZ 绝缘结构干式电抗器功能限流电抗器接法串联冷却方式自冷安装场所户内海拔高度1000M 冷却方式自冷产地上海厂家上海昌日电子科技有限公司 叁，XD1-30型限流电抗器型号及含义 X D 1-□ /0.4 0.4-----------系统额定电压(kV) □------------配用三相电容器容量(kvar) 1------------设计序号 D------------单相 X------------限流电抗器 肆，XD1-30限流电抗器正常工作条件和安装条件 4.1安装场所：户内。 4.2环境温度：-5℃～40℃。 4.3环境湿度：相对湿度不大于80%。

4.4海拔高度：不超过1000m。 4.5大气条件：周围介质无爆炸及易燃危险，无足以损坏绝缘及腐蚀 金属的气体，无导电尘埃 4.6安装地点无剧振动及颠簸，安装倾斜度不大于5。；安装地点不 受阳光直接辐射，无雨雪侵袭及严重霉菌存在。 伍、XD1-30限流电抗器主要技术参数 5.1额定电流，配用电容器和限制涌流倍数见表l 5.2工频试验电压：3kV历时Imin无击穿及闪络； 5.3温升：外壳≤65K，线圈≤65K。 型号规格所配电容器容量Kvar额定工作电压V额定电流A限流倍数 XD1-1212 38022.5 50 XD1-301426.3 XD1-301528.2 XD1-161630.02 XD1-302037.57 XD1-3025 46.9 XD1-30 30 56.4 肆，订货须知 用户在订货时，需提供以下信息： 4.1产品型号； 4.2系统额定电压； 4.3配用三相电容器容量 例如：订货XD1型，额定电压0.4kV、配用电容器容量为25kvar的电抗器。 订货代号为：XD1-30。

串联电抗器抑制谐波

串联电抗器如何抑制谐波 关键字：串联电抗器谐波抑制电抗率选择无功补偿电抗器 前言 随着电力电子技术的广泛应用与发展，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，特别是静止变流器的采用，由于它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，从而引起电网的谐波“污染”。产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。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”。 电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理，多层治理、分级协调的原则。在地区的配电和变电系统中，选择主要电能质量污染源和对电能质量敏感的负荷中心设立电能质量控制枢纽点，在这些点进行在线电能质量监测、采取相应的电能质量改善措施显得格外重要。 在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”暂未得到根本整治之前，如果不采取必要的措施，将会产生一定的谐波放大。在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法。串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流[1]，防止谐波对电容器造成危害，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。但是串联电抗器绝不能与电容器组任意组合，更不能不考虑电容器组接入母线处的谐波背景。文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析，并提出电抗率的选择方法。 电抗器参数的计算 1 基本情况介绍 某110kV变电所新装两组容量2400kvar的电容器组，由生产厂家提供成套无功补偿装置，其中配置了电抗率为6%的串联电抗器，容量为144kvar。电容器组投入运行之后，经过实测发现，该110kV变电所的10kV母线的电压总畸变率达到4.33%，超过公用电网谐波电压（相电压）4%的限值[2]，其中3次谐波的畸变率达到3.77%，超过公用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值[2]。

XD1-10限流电抗器

XD1-10限流电抗器 上海昌日电子科技有限公司是专业生产电抗器的企业，XD1-10限流电抗器，输入电抗器，输出电抗器，直流电抗器，补偿柜串联电抗器，高压串联电抗器，单相串联电抗器等，电抗器种类齐全，常规规格均有现货。 壹，XD1-10限流电抗器适用范围 XD1型限流电抗器(也称阻尼电抗器)是采用不饱和树脂浇注成型的干式电抗器,适用于交流50Hz、额定电压0.4kV的交流电路中,用于低压无功功率成套装置中作为限制电容器组在交流网络上开关操作时产生的涌流和增加开关的开断能力。 贰，XD1-10型限流电抗器参数表 XD1系列限流电抗器产品性能符合标准：GB 10229。

名称限流电抗器品牌上海昌日 型号XD1-10 系统电压400V 额定电流19A 频率50HZ 绝缘结构干式电抗器功能限流电抗器接法串联冷却方式自冷安装场所户内海拔高度1000M 冷却方式自冷产地上海厂家上海昌日电子科技有限公司 叁，XD1-10型限流电抗器型号及含义 X D 1-□ /0.4 0.4-----------系统额定电压(kV) □------------配用三相电容器容量(kvar) 1------------设计序号 D------------单相 X------------限流电抗器 肆，XD1-10限流电抗器正常工作条件和安装条件 4.1安装场所：户内。 4.2环境温度：-5℃～40℃。 4.3环境湿度：相对湿度不大于80%。 4.4海拔高度：不超过1000m。

4.5大气条件：周围介质无爆炸及易燃危险，无足以损坏绝缘及腐蚀 金属的气体，无导电尘埃 4.6安装地点无剧振动及颠簸，安装倾斜度不大于5。；安装地点不 受阳光直接辐射，无雨雪侵袭及严重霉菌存在。 伍、XD1-10限流电抗器主要技术参数 5.1额定电流，配用电容器和限制涌流倍数见表l 5.2工频试验电压：3kV历时Imin无击穿及闪络； 5.3温升：外壳≤65K，线圈≤65K。 型号规格所配电容器容量Kvar额定工作电压V额定电流A限流倍数 XD1-1212 38022.5 50 XD1-101426.3 XD1-101528.2 XD1-161630.02 XD1-102037.57 XD1-1025 46.9 XD1-10 30 56.4 肆，订货须知 用户在订货时，需提供以下信息： 4.1产品型号； 4.2系统额定电压； 4.3配用三相电容器容量 例如：订货XD1型，额定电压0.4kV、配用电容器容量为25kvar的电抗器。 订货代号为：XD1-10。 4.4如有特殊要求时，可与厂家协商定制。

电抗器的作用

电路中电抗器一般有两个作用：①抑制浪涌（电压、电流）；②抑制谐波电流。 1. 抑制浪涌： 在大功率电力电子电路中，合闸瞬间，往往产生一个很大的冲击电流（浪涌电流），浪涌 电流虽然作用时间短，但峰值却很大。比如，电弧炉、大型轧钢机，大型开关电源，UPS 电源，变频器等，开机浪涌电流往往超过正常工作电流的100倍以上。在输入侧串接电抗器，能有效的抑制这种浪涌电流。『合闸瞬间，电抗器呈高阻态（相当于开路）』。 2. 抑制谐波电流 随着电力电子技术的广泛应用，我们的电网中增加了大量的非线性负载，比如，AC－DC 电源，UPS，变频器等，它们都是以开关方式工作的。这些以开关方式工作的用电设备， 往往变成了谐波电流的发生源，“污染”电网，使电网电压波形畸变。谐波的危害之一便 是中心线过载发热燃烧。电抗器的接入，能有效抑制谐波污染。 电力系统中所采取的电抗器常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制 短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。 220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关 运行状况的多种功能，主要包括：（1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低 工频暂态过电压。（2）改善长输电线路上的电压分布。（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。（4）在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列。 （5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用。电抗器的接线分串联和并联两种方式。串联电抗器通常起限流作用， 并联电抗器经常用于无功补偿。目前主要用于无功补偿和滤波． 1.半芯干式并联 电抗器：在超高压远距离输电系统中，连接于变压器的三次线圈上。用于补偿线路的电容 性充电电流，限制系统电压升高和操作过电压，保证线路可靠运行。 2.半芯干式串联 电抗器：安装在电容器回路中，在电容器回路投入时起合闸涌流作用并抑制谐波