电抗器在谐振回路中起的作用
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、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。
2、与电容器组构成全谐振回路,滤除特征次谐波。
3、与电容器组构成偏谐振回路,抑制特征次谐波。
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。
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。
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。
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”。串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流,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。