串聯(lián)電抗器范文

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1串聯(lián)電抗器（下稱串抗）是并聯(lián)電容器裝置（下稱電容裝置或電容器組）的主要組成部分之一，它起著限制電容器組（背靠背）合閘涌流，抑制電力諧波，防止電容器遭受損害，以及避免電容裝置的接入對電網(wǎng)諧波的過度放大和發(fā)生諧振等等重要作用。

然而，串抗與電容器不能隨意組合，若不考慮電容裝置接入處電網(wǎng)的實際情況，采用“一刀切”的配置方式（如電容器一律配用電抗率為5％～6％的串抗），往往適得其反，招致某次諧波的嚴(yán)重放大甚至發(fā)生諧振，危及裝置與系統(tǒng)的安全。由于電力諧波存在的普遍性，復(fù)雜性和隨機(jī)性，以及電容裝置所在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與特性的差異，使得電容裝置的諧波響應(yīng)及其串抗電抗率的選擇成為疑難的問題，也是人們著力研究的課題。雖然現(xiàn)有的成果尚不足為電容裝置工程設(shè)計中串抗的選用作出量化的規(guī)定，但是隨著研究工作的深入，實際運(yùn)行經(jīng)驗的積累，業(yè)已提出許多為人共識的見解，或行之有效的措施，或可供借鑒的教訓(xùn)。

電容器組投入串抗后改變了電路的特性，串抗既有其抑制涌流和諧波的優(yōu)點，又有其額外增加的電能損耗和建設(shè)投資與運(yùn)行費(fèi)用的缺點。所以對于新擴(kuò)建的電容裝置，或者已經(jīng)投運(yùn)的電容裝置中的串抗選用方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較是很有必要的。本文著重對部分電容裝置工程設(shè)計中沿襲選用6％串抗的問題進(jìn)行剖析，以期對裝置的建設(shè)和運(yùn)行有所裨益。

2串抗選用的“誤區(qū)”

20世紀(jì)80年代初，為了促進(jìn)提高國產(chǎn)電容器產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，國家采用了重大舉措，其中包括由原水利電力部統(tǒng)一從西歐、日本進(jìn)口一批電容器，分配給東北、華北和華東電網(wǎng)集中裝設(shè)在110kV及以上變電所，并效法日本的做法規(guī)定要求一律用6％串抗，一時全國各地（除浙江省等個別省區(qū)外）形成幾乎以此為“主導(dǎo)”的設(shè)計模式。

隨著各地大容量電容裝置的相繼投運(yùn)，通過現(xiàn)場諧波實測，人們逐步發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識到事實不象教科書所說的那樣，3次諧波只有零序分量可被變壓器Δ接法的線圈所環(huán)路，而是到處流通。除了電氣化鐵道，電弧爐負(fù)荷是3次諧波源以外，根據(jù)大量測試分析結(jié)果證明，變壓器也是電力諧波的一個重要發(fā)生源，其主要成分是3次諧波。由于變壓器的激磁電流加上鐵芯的磁飽和，以及電力系統(tǒng)中普遍存在的3相電路與磁路的不對稱，三相電源電壓不僅在幅值上有差別，而且在相位上不是各差120°，故即使在變壓器三角繞組側(cè)的線電壓，線電流中也仍然存在3次諧波分量，它們是正序和負(fù)序分量。因此，3次諧波遍及電網(wǎng)，尤其是在負(fù)荷低谷時，隨著電網(wǎng)運(yùn)行電壓的升高，變壓器鐵芯飽和程度的加深，其產(chǎn)生的3次諧波含量也隨之增大。根據(jù)浙江電網(wǎng)近年來對10～500kV各級網(wǎng)絡(luò)165個測點的諧波普測結(jié)果，以3次為主導(dǎo)諧波和3、5次諧波為主導(dǎo)諧波合計占總測點數(shù)的92％；據(jù)紹興地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)測結(jié)果以3次諧波為主占總測點數(shù)的79％，以3次和3、5次為主合計占94％，這樣的背景諧波情況在全國電網(wǎng)是具有普遍性的，事實證明，我國國情與日本國不同，后者電網(wǎng)不存在3次諧波，電容器組串接5％～6％串抗以抑制電網(wǎng)5次及以上諧波是正確的，而我們效法后者，就把串抗選用引入“誤區(qū)”。電網(wǎng)普遍存在3次諧波的狀況，以及曾有過的“誤導(dǎo)”，給電容器裝置及其相連電網(wǎng)的運(yùn)行所帶來的影響是不容低估的。

電容器裝置盲目采用串接5％～6％的串抗投入電網(wǎng)后，引起3次諧波的放大甚至發(fā)生諧振已成為不爭的事實。眾多的文獻(xiàn)陳述了220kV及以上樞紐變電所中的河南湯陰變、湖南曲河變、湖南寶慶變、廣西玉林變、張家口宣化變的電容裝置投運(yùn)后，曾先后發(fā)生由于3次諧波諧振引發(fā)的部分電容器和配套器件損毀，甚至全部電容器燒毀的事故；北京地區(qū)聶各莊變、呂村變、南苑變、王四營變、浙江紹興的渡東變等等，均發(fā)生3次諧波諧振而被迫停運(yùn)采取改造措施。至于110kV及以下變電所電容器裝置投運(yùn)后，通常發(fā)生電網(wǎng)諧波放大超標(biāo)，引起電容器，電抗器振動、發(fā)熱、保護(hù)誤動，甚至設(shè)備損壞。

摘要：本文結(jié)合電容器裝置工程實例闡述在并聯(lián)電容器裝置用串聯(lián)電抗器的電抗率選擇問題上的經(jīng)驗與教訓(xùn)，提出區(qū)域電網(wǎng)中電容器電抗器組群體參數(shù)優(yōu)選的目標(biāo)函數(shù)和約束條件，例舉兩種不同參數(shù)配置方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較等，以供工程設(shè)計借鑒。

關(guān)鍵詞：并聯(lián)電容器裝置串聯(lián)電抗器參數(shù)選擇