并联电容器串联电抗器利与弊
电力系统中串联电容器并联电容器串联电抗器并联电抗器的作用分别是什么
电力系统中串联电容器、并联电容器、串联电抗器、并联
电抗器的作用分别是什么？
串联电容器：减少线路中的感性，使感性和容性达到平衡，达到线路中无电压的损失，达到线路输送的功率为自然功率，减少线路中的无功功率：并联电抗器，因为电抗器为大电感，一般应用在特高压的线路中，因为特高压的线路中采用分裂导线，线路中存在大量的容性的无功功率，这时候在线路的首段和末段并联电抗器，吸收这些容性功率，减少线路输送无功功率，输送的功率为自然功率，同时当线路轻载的时候，避免线路的过电压和发电机的带长线的自励磁和抑制了潜供电流，使单相故障的速度更快了，一般的600km的距离可以设置电抗器；并联电容器，并联在线路的末端，为负载提供了无功功率，使线路线路输送的无功功率减少，减少了线路中的损耗，同时可以提高负载侧的功率因素，并联在线路的首段，也就是母线侧，一般用于提高母线侧的功率因素，母线侧的功率因素一般可以达到0.95到0.98；串联电抗器，一般用于限流的左右，滤除谐波：除了串联电容器以外，都是通过无功功率来改善线路的电能质量，也要考虑这三种方式对于谐波的影响，产生高次谐波，对于电力电子仪器有害，一般通过并联电容器和电感来滤除谐波电流和电压，可以参考
静止补偿器中的可控硅电抗器。
低压配电并联电容器补偿回路所串电抗器的合理选择
低压配电并联电容器补偿回路所串电抗器的合理选择一、前言在笔者所接触的低压配电施工图中，发现施工图中有一个共性，那就是配电变压器低压侧母线上均接入无功补偿电容器柜。
但令人费解的是，所串电抗器无任何规格要求，无技术参数的注明，只是在图中画了一个电抗器的符号而已。
而所标电容器的容量，也只是电容器铭牌容量而已，实际运行时，最大能补偿多少无功功率，也不得而知。
应引起注意的是，电抗器与电容器不能随意组合，它要根据所处低压电网负荷情况，变压器容量，用电设备的性质，所产生谐波的种类及各次谐波含量，应要进行谐波测量后，才能对症下药，决定电抗器如何选择。
但往往是低压配电与电容补偿同期进行，根本无法先进行谐波测量，然后进行电抗器的选择。
退一步说，即使电网投入运行，进行谐波测量，但用电设备是变动的，电网结构也是变化的，造成谐波的次数及大小有其随意性，复杂性。
因此正确选用电容器所用的串联电抗器也成为疑难问题，这无疑是一个比较复杂的系统工程，不是随便一个电抗器的符号或口头说明要加电抗器那么简单了。
不得随意配合，否则适得其反，造成谐波放大，严重时会引发谐振，危及电容器及系统安全，而且浪费了投资。
有鉴于此，笔者对如何正确选用电容器串联电抗器的问题，将本人研究的一点心得，撰写成文，以候教于高明。
二、电力系统谐波分析及谐波危害电力系统产生谐波的原因主要是用电设备的非线性特点。
所谓非线性，即所施电压与其通过的电流非线性关系。
例如变压器的励磁回路，当变压器的铁芯过饱和时，励磁曲线是非正弦的。
当电压为正弦波时，励磁电流为非正弦波，即尖顶波，它含有各次谐波。
非线性负载的还有各种整流装置，电力机车的整流设备，电弧炼钢炉，EPS，UPS及各种逆变器等。
目前办公室里电子设备很多，这里存在开关电源及整流装置，其电流成分也包含有各次谐波，另外办公场所日光灯及车间内各种照明用的气体放电灯，它们也是谐波电流的制造者。
日光灯铁芯镇流器及过电压运行的电机也是谐波制造者。
论并联电容补偿装置27.5kV电抗器并联10kV避雷器对电容器的危害
论并联电容补偿装置27.5kV电抗器并联10kV避雷器对电容器的危害龚学长摘 要：本文根据并联电容补偿的原理，在Protel 99SE电路原理图和电路板软件下进行动态模拟，得到电容器组在投入时的谐振过程和撤除运行时电抗器上产生的过电压过程。
并根据电抗器的技术标准驳斥了重庆科联电抗器有限公司需要在电气化铁道并联电容补偿装置的27.5kV电抗器上并联一个10kV避雷器或电压互感器来吸收过电压，保护电抗器的错误理论。
关键词：电气化 牵引变电所 并联电容补偿装置 电容器 电抗器 避雷器 损坏 错误电气化铁路牵引变电所为了提高功率因数和减少向电力系统反送三次谐波电流，在27.5kV母线上并联了如图1所示电容补偿装置。
图中参数是由单只额定电压10.5kV、100kvar电容器，经四串七并组成的2800kvar 电容器组。
避雷器的作用是吸收系统中的操作过电压和雷电过电压，以及在电容器组撤出运行时，电抗器L1产生的过电压。
串联电抗器L1是按X L1/X C1=0.12进行匹配， R2是电抗器L1的直流电阻。
电抗器在并联电容补偿中的作用是：一是吸收牵引网中电力机车的三次谐波电流，使电容器组对三次以上的谐波呈感性，避免这些谐波分量被放大后输入电力系统；二是有效地抑制电容器组投入运行时所产生的涌流；三是当雷电波入侵27.5kV高压母线时，防止雷电流经电容器流入大地；四是在断路器断开电容器组时，对防止和减轻断路器断口发生重燃也有好处。
图 1 电容补偿原理图 图 2 科联公司电容补偿原理图 重庆科联电器有限公司张敏同志在《保护铁道专用户内干式空芯电抗器抗过电压的对策》一文中，分析了电抗器在合闸时的过电压，得出了如图2所示的“在电抗器两端并接一只氧化锌避雷器才能在各种条件下均能有效保护电抗器免遭过电压损坏，是最可行，最经济、最有效的保护措施”的结论。
且是在额定电压27.5kV(35kV)电抗器上并联一只Y5W-15/41-55kV的避雷器。
高压并联电容器装置中串联电抗器的配置及应用分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
与电容器的额定电压 、 额定容量及电抗率有关。 ２３ 电抗 率 ． 要做到合理地选择 电抗率必须了解该 电容器接 人母线处的谐波情况 ， 根据实测结果对症下药 ， 并联
维普资讯
２ ０ 年第 ２ ０７ 期 总 第 １０期 ２
ＭＥｒ Ｉ ．ｌ ＩＡ ＩⅣ Ｒ Ａ．Ｉｉ Ｃ ＬＰ Ｅ １ ＩＧ
由此可见 ， 串联电抗器额定端电压、 额定容量均
２ 串联 电抗器技术参数 的选取
串联 电抗器的参数选取必须根据 电容器参数和
系统谐波类型进行综合考虑 ， 统一配置， 以免因配置
不 当造成 电容器容量亏损和对谐波反而起到放大的 作用。 ２１ 额定 端 电压 ． 在电抗器和电容器串联回路 中 ｕ＝ ｄ， ｃ ｘ
串联电抗器的作用
1电抗器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：1.1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。
1.2与电容器组构成全谐振回路，滤除特征次谐波。
串联滤波电抗器感抗与电容器容抗全调谐后，组成特征次谐波的交流滤波器，滤去某次特征次谐波，从而降低母线上该次谐波的电压畸变，减少线路上特征次谐波电流，提高网络同母线供电的电能质量。
1.3与电容器组构成偏谐振回路，抑制特征次谐波。
先决条件是需要清楚电网的谐波情况，查清周围电力用户有无大型整流设备、电弧炉、轧钢机等能产生谐波的负荷，有无性能不良好的高压变压器及高压电机，尽可能实测一下电网谐波的实际值，再根据实际谐波成分来配置合适的电抗器。
1.4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。
1.5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。
电力电容器基础知识讲解
电力电容器基础知识讲解主讲：概述高压断路器短路电流的开合并联电容器的保护并联电容器的运行与维护1.接线类型及优缺点：目前在系统中运行的电力电容器组的接线有两种：即星形接线和三角形接线。
电力企业变电所采用星形居多，工矿企业变电所采用三角形居多。
三角形接线优点：可以滤过3倍次谐波电流，利于消除电网中的3倍次谐波电流的影响。
三角形接线缺点：当电容器组发生全击穿短路时，故障点的电流不仅有故障相健全电容器的放电涌流，还有其他两相电容器的放电涌一、并联电力电容器的接线流和系统短路电流。
故障电流的能量往往超过电容器油箱能耐受的爆裂能量，因而经常会造成电容器的油箱爆裂，扩大事故。
星形接线优点：当电容器发生全击穿短路时，故障电流受到健全相容抗的限制，来自系统的工频短路电流将大大降低，最大不超过电容器额定电流的3倍，并没有其他两相电容器的放电涌流，只有故障相健全电容器的放电电流。
故障电流能量小，因而故障不容易造成电容器的油箱爆裂。
在电容器质量相同的情况下，星形接线的电容器组可靠性较高。
并联电力电容器的接线与电容器的额定电压、容量，以及单台电容器的容量、所连接系统的中性点接地方式等因素有关。
220～500kV变电所，并联电力电容器组常用的接线方式：（1）中性点不接地的单星形接线。
（2）中性点接地的单星形接线。
（3）中性点不接地的双星形接线。
（4）中性点接地的双星形接线。
6～66kV为非直接接地系统时，采用星形接线的电容器中性点不接地方式2.电容器的内部接线（1）先并联后串联：此种接线应优先选用，当一台电容器出现击穿故障，故障电流由来自系统的工频故障电流和健全电容器的放电电流组成。
流过故障电容器的保护熔断器故障电流较大，熔断器能快速熔断，切除故障电容器，健全电容器可继续运行。
（2）先串联后并联：当一台电容器出现击穿故障时，故障电流因受与故障电容器串联的健全电容器容抗限制，流过故障电容器的保护熔断器故障电流较小，熔断器不能快速熔断切除故障电容器，故障持续时间长，健全电容器可能因长时间过电压而损坏，扩大事故。
串联补偿电路与并联补偿电路的问题
串联补偿电路与并联补偿电路的问题研究引言：无功补偿的两大类型手段，串联补偿与并联补偿， 基于对以上两种无功补偿电路的理解，我们来研究一下串联补偿电路中补偿电路的继电保护问题，并提出保护电路的方案，同时来讨论一下并联补偿与串联补偿的兼容性问题。
1串补电容对线路保护的影响1.1补偿原理串联补偿：通过在线路这种串联电容器（一般长距离输电线路呈感性），改变线路的阻抗特性，从而达到传输的目标。
串联补偿电容器对输电线路的控制是直接的，提供了很强的纵向潮流控制能力。
同时提供了无功补偿。
并联补偿：通过在线路这种并联电容器（或电抗器），通过电容器（或电抗器）向系统产生（或吸收无功功率）。
从而改善潮流分布的目标。
并联电容器向连接的节点提供无功功率，与补偿点相连的所有都将受到不可控的影响，尽管并联补偿是一种很好的电压控制方式，但对系统的纵向潮流控制能力较弱。
1.2串联补偿电路对继电保护向量的影响 1.2.1电压反相通常在非串补线路上，电源流出的短路电流落后于电源电势，母线电压与电源电势基本同相。
但在串补系统中，如从电源到保护安装处的感抗大于容抗，当靠近串补处发生故障时（如图1-1中F1点故障），将导致加在继电器上的电压相位和电源电势相差180°，即保护丈量的电压将发生反向。
在故障序网图中，也会发生电压反向。
图1-1 简易的串联补偿电路系统间隔保护或方向保护的电流方向不会因串补而改变。
这种电压方向的变化将对保护动作的正确性产生影响，但对不以丈量故障电压为参考量的保护（如电流差动保护），则不会造成影响。
1.2.2电流反向在串补线路上，以线路始端母线电压为基准，线路短路电流可能超前于电势，相位变化约180°，即发生电流反向。
当电源负序阻抗小于电容容抗时，保护测得的负序电流也将反方向。
以电流为参考量的保护，如间隔保护、方向保护、电流差动保护，在电流发生反向时，正常的选择性将受到影响。
1.3串联补偿电容对典型继电保护的影响 1.3.1串联补偿电容对间隔保护的影响当串补电容器的保护MOV将串补电容旁路时，间隔保护自然适应，故以下主要讨论串补电容不被旁路的情况。
串、并联电容补偿对线路电流保护的影响
串、并联电容补偿对线路电流保护的影响摘要：文章分别阐述了串、并联电容对输电线路继电保护的影响，并且对二者优缺点进行了一定的分析，通过对二者的对比，得出了结论。
关键词：串并联电容；继电保护；比较1 引言随着电力系统输送容量的增大，串、并联电容作为提高线路输送能力的经济适用方法，得到日益广泛的应用。
然而，应用串、并联电容在提高线路输送能力的同时，也给电力系统带来了一些不利影响。
对一般输电线路而言，其阻抗参数均为感性，线路保护装置的方向测量元件及阻抗测量元件均以线路参数的这一“感性”特点为基础。
而线路串联电容改变了线路参数的这一“感性”特点，必然会对线路保护带来影响。
对不同原理的线路保护，其影响程度也各不相同。
2 串联电容补偿对线路电流保护的影响串联电容安装位置和补偿度是影响阻抗继电器动作特性的重要因素。
串联电容可安装在线路的中部、线路的两端或中间变电所两母线之间。
在我国，串联电容通常安装在线路的一侧。
对图1所示的系统，串联电容在线路的一端，如果F1处短路，极可能引起继电器Ⅰ和Ⅱ的电压反向，使它们失去方向性，从而导致阻抗继电器Ⅰ拒动，阻抗继电器Ⅱ误动。
对阻抗继电器Ⅲ，正向远方电容外短路，继电器可能超越动作。
阻抗继电器Ⅳ与阻抗继电器Ⅲ具有相似的特性。
线路上并联电容的功能主要是吸收容性无功功率、限制系统的工频过电压和操作过电压，对于使用单相重合闸的线路，限制潜供电容电流、提高重合闸的成功率。
因此，并联电容的这些性能使其长期在线工作，长期承受高电压、大电流在线运行，工作条件较为恶劣。
并联电容与相同电压等级的其它设备相比，有着较高的故障率。
而并联电容发生故障后退出运行，对整个系统的安全稳定又起着至关重要的影响。
因此，就必须针对超高压并联电容容易发生的故障，确定合适的保护原理和保护方案，对其实施可靠、灵敏的保护。
并联电容在系统中的接线如图2所示。
其中 DL1、DL2 和 DL3 是母线 I和母线II 之间的三个断路器，TA1、TA2 分别是单相并联电抗器的高端和中性点侧的电流互感器，TA3是中性点小电抗器的电流互感器。
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在理性负载两端并联电容器，这是电网最常用的无功补偿办法，也是进步功率因数改善电压质量节能降损的有效措施。
为满足电网和用电设备对电压质量的请求，依据无功负荷变化而投切适量的电容量。
但是在电容器投运合闸霎时将产生幅值很大，频率很高的合闸涌流。
若电容器接入处电网村谐波污染，由于电容器的容性阻抗特性，将对谐波电流起到放大作用。
风险的过电流必将对电气设备产生不良影响，严重时常常还会形成设备的损坏。
为防止谐波对补偿安装的影响，则在电容器回路采用串联电抗器的措施，这既不影响电容器的无功补偿作用，又能抑止高次谐波。
所以在补偿电容器回路串联电抗器，具有抑止高次谐波，限制合闸涌流的效果。
但是运转理论标明，电容器回路串联电抗器后，在无功补偿安装投运合闸时还可能产生过电压，以及电容器端电压升高和运用寿命缩短等负面影响，现就电容器回路串联电抗器的利和弊做些剖析。
1电容器回路串联电抗器的益处
1.1限制合闸涌流
无功补偿电容器在投运合闸霎时常常会产生冲击性合闸涌流，这是由于初次合闸的电容器处于未充电状态，流入电容器的电流仅受回路阻抗的限制。
因该回路接近短路状态，回路阻抗很小，故而会产生很大冲击涌流。
GB50227—95《并联电容器安装设计标准》中合闸涌流的计算式为：
式中：
Ie——电容器组额定电流;
XC——电容器组一相容抗值
Xs——电容器组与电网间电抚值
Sd——合闸点系统的短路容量
Qc——电容器组容量
合闸涌流倍数
，K值时随合闸点短路容量的增大和电容器组容量的减小而增大，普通为3——10倍。
电容器组回路加装串联电抗器后的合闸涌流倍数为：
K值时随母线短路容量的增大，或电抗器感抗占电容器容抗的百分数的增加而大幅度减小，故而串联电抗器后能起到限制合闸涌流的作用。
1.2抑止高次谐波
当补偿电容器接入处电网存在谐波时，电容器对n次谐波的容抗降为XC/n，系统电感对n次谐波的感抗升为nxs。
电网存在有n此谐波时，假如nxs=XC/n,则产生n次谐波谐振现象。
其n次谐波电流与基波电流迭加后，使流过电容器电流骤增，其过电流将危及电容器的平安。
此时，谐波电流在系统阻抗上产生的谐波电压与原电压迭加而产生过电压，此过电压将影响电容器运用寿命。
在补偿电容器回路串联电抗器后，能有效避开谐振区，从而起到抑止高次谐波作用。
当nXs=xc/n而产生n次谐波谐振现象时，其自振频率为：
电网存在高次谐波时，当n>n0时其阻抗呈理性，对等效网络有明显的抑止休博作用。
但在n
运转理论标明，如串联电抗器的主要用处限制合闸涌流，应选择0.2~2%容抗值得电抗器;如是为抑止高次谐波则应选择6%容抗值的电抗器。
电抗器应串联在电容器组的电源侧，其抑止谐波效果会更好。
2串联电抗器存在的弊端
2.1电容器投切时产生过电压
在并联电容器组的回路中串联的电抗器，特别是线性电抗器，或是质量因数较高电抗器，在断路器投切电容器时都会产生过电压，因断路器在合闸时的弹跳和分闸时的重燃，均会增加过电压产生的几率和倍数。
故而投切电容器的断路器宜选择高性能、无涌流，不发作重燃的开关，以防止操作时产生过电压。
2.2电容器端电压升高
电容器回路串联电抗器后，在运转中将形成电容器端电压高于母线电压，电容器端电压由下式肯定。
式中Ue为电容器母线额定电压。
当电抗器XL相关于比电容器XC较大时，则电容器端电压呈现升高，若XL相关于比XC更大时，电容器端电压升高也较大。
如XL=6%XC时，电容器端电压将升高6.4%;如XL=13%XC时，电容器端电压将升高11.5%。
此外，对中性点不接地的Y形接线的电容器组，因三相实践电容量不可能完整均衡，招致局部电容器端电压升高明显。
这种三相电容量不均衡水平，在串联电抗器后变得更为严重。
从而形成电容器端电压升高值大于三相电容均衡时的升高值。
电容器端电压升高必将危及平安运转，影响运用寿命，以至发作鼓肚、爆炸等事故的发作。
为此，在电容器回路串联电抗器还应思索三相电容量的均衡状况，以免产生更大的端电压升高。