跟着电力电子技术的广泛应用与开展，供电体系中增加了很多的非线性负载，如低压小容量家用电器和高压大容量的工业用交、直流改换设备，特别是停止变流器的选用，因为它是以开关办法作业的，会致使电网电流、电压波形发作畸变，然后致使电网的谐波“污染”。发作电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、动摇性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运转中不只会发作很多的高次谐波，并且会使电压动摇、闪变、三相不平衡日趋严峻。这不只会致使供用电设备自身的安全性下降，并且会严峻削弱和搅扰电网的经济运转，构成了对电网的“公害”。

　　 电能质量的综合管理应遵从谁污染谁管理，多层管理、分级和谐的准则。在区域的配电和变电体系中，挑选首要电能质量污染源和对电能质量灵敏的负荷中间建立电能质量操控纽带点，在这些点进行在线电能质量监测、采纳相应的电能质量改进办法显得分外重要。

　　 在并联电容器设备接入母线处的谐波“污染”暂未得到底子整治之前，若是不采纳必要的办法，将会发作必定的谐波扩大。在并联电容器的回路中串联电抗器对错常有用和可行的办法。串联谐振电抗器的首要效果是按捺高次谐波和约束合闸涌流[1]，防止谐波对电容器构成损害，防止电容器设备的接入对电网谐波的过度扩大和谐振发作。可是串联电抗器绝不能与电容器组恣意组合，更不能不思考电容器组接入母线处的谐波布景。文章侧重就串联电抗器按捺谐波的效果打开剖析，并提出电抗率的挑选办法。

2 串联谐振电抗器挑选不妥的成果

2.1 根本情况介绍

　　 某110kV变电所新装两组容量2400kvar的电容器组，由生产厂家供给成套无功抵偿设备，其间装备了电抗率为6%的串联电抗器，容量为144kvar。电容器组投入运转之后，通过实测发现，该110kV变电所的10kV母线的电压总畸变率到达4.33%，超越共用电网谐波电压（相电压）4%的限值[2]，其间3次谐波的畸变率到达3.77%，超越共用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值[2]。

　　 通过细心知道和剖析，发现该110kV变电所的10kV体系存在很多的非线性负载。即便在电容器组不投入运转的情况下，10kV母线的电压总畸变率也高达4.01%，其间3次谐波的畸变率高达3.48%。在如此谐波布景下，2400kvar电容器组装备电抗率为6%的串联电抗器是不是合适？现核算剖析如下。

2.2 电抗率的挑选剖析

（1）电容器设备侧有谐波源时的电路模型及参数

　　 在同一条母线上有非线性负荷构成的谐波电流源时（省略电阻），并联电容器设备的简化模型如图1所示[3]。

　　 谐波电流和并联谐波阻抗为

　　 式中n为谐波次数； n为谐波源的第n次谐波电流；XS为体系等值基波短路电抗；XC为电容器组基波容抗；XL为串联电抗器基波电抗。

　　 因为谐波源为电流源，谐波电压扩大率与谐波电流扩大率持平，故由式⑴收拾推导可得谐波电压扩大率

　　 当式(2)谐波阻抗的分子的数值等于零时，即从谐波源看入的阻抗为零，表明电容器设备与电网在第n次谐波发作串联谐振，可得电容支路的串联谐振点

　　 当式(2)谐波阻抗的分母的数值等于零时，即从谐波源看入的阻抗为∞，表明电容器设备与电网在第n次谐波发作并联谐振，并可推导出电容器设备的谐振容量QCX [4]为

　　 体系及元件的参数如表1所示。

（2）防止谐振剖析

　　 核算电抗率挑选6%时，发作3次、5次谐波谐振的电容器容量，将有关参数代入式(5)，得3次、5次谐波谐振电容器容量别离为

　　 由此可见， 2400 kvar的电容器组装备电抗率为6%的串联谐振电抗器不会发作3次、5次谐波并联谐振或接近于谐振。

（3）约束涌流剖析

　　 核算电抗率挑选6%后，同一电抗率的电容器单组或追加投入时，能否有用按捺涌流，文献[4]中所供给的

　　 涌流峰值的标幺值（以投入的电容器组额定电流的峰值为基准值）；Q为电容器组的总容量，Mvar；Q 0为正在投入的电容器组的总容量，Mvar；Q ¢为一切本来现已运转的电容器组的总容量，Mvar；b为电源影响系数。

　　 已知两套电容器设备均为单组投切

　　 由此可见，2400 kvar的电容器组装备电抗率为6%的串联电抗器，别的一组电抗率为6%的电容器单组或追加投入时，涌流能够得到有用约束。

（4）谐波电压扩大率剖析

　　 核算电抗率挑选6%时，将有关参数代入式(3)，通过核算，电容器组对1～7次谐波电压扩大率FVN 成果如表2所示。

　　 由核算成果能够看出，挑选6%的串联电抗器对3次谐波电压扩大率FVN为1.21，对5次谐波电压扩大率FVN为0.69。通过与现场谐波实测数据对比发现：3次谐波电压扩大率FVN与以上理论核算值根本共同，但5次谐波电压扩大率FVN的差错较大。文献[5]以为：简化的电路模型关于3次谐波电压扩大率FVN的核算有工程价值，但对5次谐波电压扩大率FVN的核算无工程价值。2400 kvar的电容器组装备电抗率为6%的串联电抗器，发作了3次谐波扩大，且超越共用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值[2]。因而能够判别在如此谐波布景下，2400kvar的电容器组装备电抗率为6%的串联电抗器是不恰当的。

（5）电抗率的合理挑选

　　 要做到合理地挑选电抗率有必要知道该电容器接入母线处的布景谐波，依据实测成果对症下药。并联电容器的串联电抗器，IEC规范依照其效果分为阻尼电抗器和调谐电抗器。阻尼电抗器的效果是约束并联电容器组的合闸涌流，其电抗率可挑选得对比小，通常为0.1%～1%；调谐电抗器的效果是按捺谐波。当电网中存在的谐波不行无视时，则应思考运用调谐电抗器，其电抗率可挑选得对比大，用以调理并联电路的参数，使电容支路关于各次有要挟性谐波的最低次谐波阻抗变成理性，据式(4)可得K值

　　 即关于谐波次数最低为5次的，K＞4%；关于谐波次数最低为3次的，K＞11.1%。

　　 若是该变电所的2400 kvar电容器组的电抗率别离依照0.1%、1%、4.5%、12%装备，试将有关参数代入式(3)，通过核算，1～7次谐波电压扩大率FVN的成果如表3所示。

　　 由核算成果能够看出，挑选12%的串联电抗器对3次谐波电压扩大率FVN仅为0.50。因而电抗率依照12%装备是值得进一步验算的。

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