并联以及串联电抗器的用途有哪些？

并联电容器的无功功率补偿是提高电力系统功率因数和跳跃悬崖的有效措施。然而，电力系统中大量非线性负载的运行，特别是以晶闸管作为换向元件的功率半导体器件，由于其在开关中的操作，将导致电网的电流和电压波形失真。模式，并产生大量高次谐波。电容器对高次谐波响应很敏感，它会放大谐波电刘。在严重的情况下，它还会产生共振，导致电容器本身的损坏或不可操作，并危及附近其他电气设备的安全。

补偿电容器安装在高阶谐波背景下.在电容器电路中，一般采用串联电抗器连接的方法。然而，串联电抗器必须考虑电容器连接电网的谐波背景，不能任意组合。只有合理地选择串联电抗器的电抗率来匹配电容器，才能有效地抑制谐波，限制合闸浪涌的影响。

1、抑制高次谐波

当无功补偿电容器连接到电网并且存在高次谐波时，电容器对n次谐波的容抗降低到xc / n，并且系统电感对n次谐波的电感增加到nxL。当网格中存在n个谐波电流时，如果满足nxL = xc / n的条件，则将产生n次谐波的谐振现象。在n次谐波电流和基波电流叠加之后，流过电容器的电流突然增加，此时产生的过电流将危及电容器本身或不能工作。同时，谐波电流对系统阻抗产生的谐波电流与电源电压叠加，产生过电压，这也威胁到电容器的安全运行。

在由并联电容器组成的无功补偿电路中，如果电容器支路与系统发生并联谐振，则谐振点的谐振频率如下：

n0=√xc/（xL+xs）

公式中Xs_等价系统的等效基波短路电抗

xL ---反应堆的基波电抗;

xc——电容器基波电抗；

（xl=axc，a为电阻）

从上面可以看出，串联电抗器的电感越大，谐波数N0越低，因此并联谐振点可以由串联电抗器的电感控制，从而可以避免谐波源中的谐波。因此，可以看出，在补偿电容电路中具有一定电抗的电抗器可以有效地避免谐振点。

当电容器连接的电网中存在高次谐波时，当谐波次数大于谐振点的谐波次数时，电容器环路的阻抗是电感性的。此时，谐波电流流入电容器环路，因此电容器具有谐波电流。不能放大。但是，当谐波次数小于谐振点的谐波次数时，电容器环路的阻抗特性是电容性的。此时，串联电抗器不抑制谐波作用，而是放大谐波电流。因此，与电容器电路串联连接的电抗器不能任意组合。有必要考虑接入点处电网的谐波背景。只能根据谐波背景选择具有适当电抗率的电抗器，以抑制高次谐波。影响。

2、限制合闸涌流

当无功补偿电容器投切时，往往会发生冲击合闸涌流。这是因为电容器第一次不充电，流入电容器的电流仅受电路阻抗的限制。由于电路接近短路状态，且电路阻抗很小，所以电容器接通后很快就会发生短路。大冲击电流。在GB50227-95《并联电容器装置设计规范》中，闭合涌流计算公式如下：

=√2即(a+√xc/xs)=√2即(a+s/qc)

在公式中：电容组的额定电流；

Xc  - 一组兼容的电容器;

xs——电容器组与电网之间的电抗值；

Sd-Short电路的闭点系统容量；

QC-电容器库容量。

关闭浪涌电流乘数K = 1 +√sd/ QC，K值随着闭合点短路容量的增加和电容器组容量的减小而增加，一般为3~10倍。

当串联电抗器安装在电容器组回路中时，其闭合涌流倍数为k=1+xc/（xl+xc）。K值随母线短路容量的增大或电抗器对电容器电抗的百分比增大而显著减小。因此，当电容器回路与适当电抗率的电抗器串联时，可以达到限制合闸涌流的效果。

3 电抗器电抗率的选择

电阻率是反应器的重要参数，电阻率大小直接影响其作用和系统的安全性。为了适合电源选择，有必要了解电容连接的谐波背景。只有通过测量每个谐波，电容器才能与反应堆串联匹配。

主要结果如下：

         (1)当补偿电容接入的背景谐波为3倍，且含量超过或接近标准时，应选择12%串联电抗器。

（2）补偿电容的接入点的背景谐波主要是3、5倍，两者的内容都比较大。建议使用电抗混合法12%和4.5%-6%的串联反应器。抑制3个谐波放大器的前提。该方案的优点是采用串联12%的方案可以减少无功损耗。

（3）当补偿电容器的背景谐波为3次，且谐波含量大于5次，但小于5次谐波含量时，可选择0.1%~1%的电抗器。

（四）补偿电容接入时的背景谐波主要为3、5次，但3个谐波内容较少，且第5个谐波内容已超过或接近标准值时，应选择5%至6%的反应物。

(5)当补偿电容器接入点的背景谐波为5倍或5倍以上，且五次谐波含量较大时，应选用6%串联电抗器。

（6）当补偿电容器连接到电网并且包含各种谐波分量且含量大时，串联电抗器的电抗率由下式确定。此时，电容器支路不会放大大量的谐波。

xL=αxc/n2

式中：A—可靠性系数（一般取α=1.2-1.5）；

电容器组的xc-基波电抗；

N/C-具有较大的最小谐波含量。

（7）新变电站无法知道电网的背景谐波。可以使用阻尼型限流器来选择补偿电容器装置。可以根据电容器组的最终容量来选择限流器中串联电抗器的额定电流。

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