高壓電容器裝置用串聯(lián)電抗器電抗率選取的原則及應(yīng)注意的問(wèn)題

文檔作者：倪學(xué)鋒，盛國(guó)釗，嚴(yán) 飛文檔來(lái)源：國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年05月26日
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2008年5月
第9卷第5期
電力設(shè)備
Electrical Equipment
May．2008
VOI．9 NO．5
高壓電容器裝置用串聯(lián)電抗器電抗率選取
的原則及應(yīng)注意的問(wèn)題
- 倪學(xué)鋒，盛國(guó)釗，嚴(yán) 飛
(國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院，湖北省武漢市430074)
摘 要：文章介紹了高壓電容器裝置用串聯(lián)電抗器的作用及原理，闡述了國(guó)家電網(wǎng)公司110～500 kV變電站通用設(shè)備典
型規(guī)范中對(duì)串聯(lián)電抗器電抗率的選擇依據(jù)，并指出了可能出現(xiàn)的問(wèn)題和解決措施，可供選擇電抗率時(shí)參考。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變電站；高壓電容器裝置；串聯(lián)電抗器；電抗率；諧波
中圖分類(lèi)號(hào)：TM53；TM63
目前，高壓電容器裝置用串聯(lián)電抗器的電抗率規(guī)
格很多，較混亂，對(duì)電抗器電抗率的選用配置往往不是
按需要進(jìn)行，而是按變電站的電壓等級(jí)進(jìn)行。目前較
通行的做法是110 kV及以下變電站配置4．5％ ～6％ 電
抗率，而500 kV變電站配置12％ 電抗率。該配置法與
諧波狀態(tài)無(wú)關(guān)，這顯然與串聯(lián)電抗器的作用和原理不
相符合。在國(guó)家電網(wǎng)公司110～500 kV變電站通用設(shè)
備典型規(guī)范 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)通用設(shè)備典型規(guī)范)中將串
聯(lián)電抗器的規(guī)格進(jìn)行了簡(jiǎn)化，它主要針對(duì)的是正常的、
一般性的情況，且對(duì)其選擇依據(jù)未加分析說(shuō)明。由于
串聯(lián)電抗器的配置與諧波狀態(tài)密切相關(guān)，因此對(duì)一些
特殊情況還必須特殊對(duì)待，在使用其中的電容器裝置
典型規(guī)范時(shí)應(yīng)特別注意。本文將對(duì)串聯(lián)電抗率的選擇
依據(jù)進(jìn)行分析說(shuō)明，以供讀者參考，從而達(dá)到選擇串聯(lián)
電抗器時(shí)少出錯(cuò)誤，提高運(yùn)行可靠性的目的。
1 串聯(lián)電抗器的作用及原理
串聯(lián)電抗器應(yīng)用于電容器裝置中的作用及原理主
要有2個(gè)：① 利用電感電流不躍變的基本原理，將電抗
器串聯(lián)在電容器裝置中起限制暫態(tài)過(guò)程涌流的作用，
以保護(hù)電容器不受涌流作用的破壞 ；② 利用串聯(lián)電路
上電抗器的電感與電容器的電容互補(bǔ)的原理，減小回
路阻抗，從而達(dá)到防止諧波放大的目的 。
對(duì)于上述第一點(diǎn)人們易于理解。而對(duì)于電容器
裝置中串聯(lián)電抗器后，使帶有串聯(lián)電抗器的電容器支
路在某特定諧波及以上高次諧波條件下呈現(xiàn)出小電
感阻抗，從而對(duì)防止諧波放大常易產(chǎn)生理解上的偏
差，本文將對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)說(shuō)明。
2 選擇5％串聯(lián)電抗率的依據(jù)
眾所周知，4．5％ ～6％ 串聯(lián)電抗率是為防止5次
及以上次數(shù)諧波放大而配置的，早期曾只有6％ 一種
串聯(lián)電抗率，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)6％ 串聯(lián)電抗器的電抗率器
對(duì)3次諧波放大較大，河北省電力公司的專(zhuān)業(yè)人員經(jīng)
計(jì)算推算出了4．5％ 串聯(lián)電抗率。選用4．5％ 串聯(lián)電
抗率后既可防止5次及以上次數(shù)諧波放大，又可避免
3次諧波過(guò)度放大，但卻有不能缺臺(tái)運(yùn)行的弊端 l。
由于通用設(shè)備典型規(guī)范要求具有廣泛的適應(yīng)性，經(jīng)
專(zhuān)家組討論后決定采取兩頭各犧牲一點(diǎn)性能的方案，即
選擇5％ 串聯(lián)電抗率。這樣既可避免3次諧波的過(guò)度放
大，在特定條件下又可使裝置能短時(shí)缺臺(tái)運(yùn)行。
3 選擇12％串聯(lián)電抗率的依據(jù)
為防止3次及以上次數(shù)諧波放大，通常裝置需配
置12％ 串聯(lián)電抗率，少數(shù)配置有13％ 串聯(lián)電抗率，從
大家的習(xí)慣及經(jīng)濟(jì)性、合理性的角度出發(fā)，在電容器
裝置典型規(guī)范中為防止3次及以上次數(shù)諧波放大，將
串聯(lián)電抗器的電抗率選擇為12％ 。
4 串聯(lián)電抗率選擇的關(guān)鍵因素
在通用設(shè)備典型規(guī)范中，選用了5％ 、12％ 這2個(gè)
串聯(lián)電抗率，需要說(shuō)明的是：這2個(gè)值只是一個(gè)典型
值，不是唯一的值，在許多情況下還需要作調(diào)整。對(duì)
于串聯(lián)電抗器而言，所選的電抗率必須滿(mǎn)足以下4個(gè)
條件：① 串聯(lián)電抗器在主諧波頻率下的電抗值大于主
諧波頻率下的容抗值；② 流過(guò)串聯(lián)電抗器的總合成電
流必須小于1．30I ，這個(gè)1．30I 包括在1．1U 作用下
的電流值；③ 各種運(yùn)行工況條件不得在電容支路發(fā)生
諧波諧振；④ 各種運(yùn)行工況條件不得使電容支路與電
源回路發(fā)生諧波諧振。在滿(mǎn)足這4個(gè)條件的情況下，
串聯(lián)電抗器的電抗率越小越好。
以防止3次諧波放大的12％ 電抗率為例 J，
其電容器裝置的等值電路如圖1所示。
通常， 》 ，因此， 一＆ 。
50 Hz條件下，電抗率為
K= [1／( C)]=ZL50／Zc5o (1)
當(dāng)選K=12％ 時(shí)，則電容器支路在3次諧波下的
等值阻抗為

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