低压无功补偿中的电抗器
低压无功补偿装置电容器额定电压选择和输出容量计算
规代建览电气-工程设计与应用-No.2 Vol.12 (Serial No.134) 2021低压无功补偿装置电容器额定电压选择和输出容量计算郑凯，袁松林，倪高俊（浙江大学建筑设计研究院有限公司，浙江杭州310000）扌商要：针对低压无功补偿装置常采用并联电容器组串联电抗的技术方案，分析了串联电抗器和电压偏差对并联电容器运行电压的影响，以电容器额定电压应与 运行电压一致最佳为原则来选择电容器的额定电压。
分析了电抗率、电压偏差和 电容器的额定电压对无功补偿装置输出无功容量的影响，计算了常见工况下无功 补偿装置的运行输出容量与额定容量的比值，可应用于电容器额定容量的快速选择。
郑凯（1990_）,男，工程师，从事建筑电 气设计工作。
关键词：电容器；额定电压；电抗率；无功功率中图分类号：TU 852 文献标志码：B 文章编号：1674-8417（2021）02-0045-03DOI ： 10.16618/j. cnki. 1674-8417.2021.02.0100 引 言计算机、荧光灯、空调等非线性负荷在民用建筑中广泛使用,其产生的谐波对系统的影响日益严重&1-'。
谐波电流叠加在电容器基波电流上,使电容器电流的有效值增大，温升增高，甚至引起过热而降低电容器的使用寿命或使电容器损坏。
谐波电压叠加在电容器基波电压上，不仅使电容器的电压有效值增大，并可能使电压峰值 增加，使电容器发生局部放电，损害电容器绝缘 介质，造成介质损耗增加，导致局部过热，进一步可能发展为绝缘击穿、电容器损坏。
低压无功补偿装置中串联一定电抗率的电抗器是抑制谐波和限值涌流的常用有效措施,工程人员熟知根据电容器组接入处的综合谐波阻抗呈感性来选择电抗率的方法&3-'，但并联电抗器的额定电压、串联电抗器后电容器的额定电压和输出无功容量选择往往被忽略。
1电容器额定电压选择额定电压是电容器的重要参数之一，无功补 偿装置设计时合理选择电容器的额定电压非常重要。
矿热炉低压无功补偿技术规范
矿热炉低压无功补偿技术规范1.总则1.1 为了降低矿热炉短网的无功补偿损耗，促进矿热炉行业的节能，提高矿热炉炉变和短网电效率，充分发挥矿热炉低压无功补偿的节能效果。
2. 矿热炉低压无功补偿工作原理1 矿热炉低压无功补偿装置并联于短网末端，由低压交流滤波电容器、滤波电抗器组成LC滤波补偿回路进行分相就地补偿。
减少短网无功功率损耗，同时吸收因不平衡负载和电弧冶炼产生的谐波（以3、5次特征谐波为主），降低其三相的不平衡度，有效提高功率因数。
2.1 主回路由补偿短网、隔离开关、熔断器、接触器、低压交流滤波电容器、滤波电抗器等组成。
2.2控制系统由控制器、高压侧信号变送、控制指令信号、投切驱动单元、现场指令信号、界面信息控制及低压侧保护信号等组成。
3技术要求3.1 电压3.1.1 电容器电抗器两端工作电压不大于其额定电压。
3.1.2 电抗器两端工作电压和电容器两端工作电压之比（回路的实际电抗率）应符合表规定：3.1.2.1 针对3次谐波，实际电抗率应不小于12%。
3.1.2.2针对5次谐波，实际电抗率应不小于7%。
4.谐波矿热炉低压无功补偿装置不应该放大高压侧系统谐波，并符合GB/T14549的规定。
4.1 温度设备正常运行时，工作环境温度应不大于50℃,与环境温度相比，电容器的外表最高温升和电抗器的外面及其热点最高温升（B级绝缘）应符合：4.1.1 电容器外表最高温升≦10℃。
电抗器外表面最高温升≦20℃。
电抗器热点最高温升≦32℃。
5. 功率因数5.1 功率因数月平均值不低于0.90.5.2 滤波电容器应符合GB3983.1要求，两端运行电压应长期低于其额定电压的95%。
5.3 滤波电抗器应符合GB10229要求，两端运行电压应长期低于其额定电压的95%。
5.4 接触器其支路投切涌流应不大于额定电流的2倍，在现场供电电压波动、磁场或其它干扰时应可靠投切，不能产生跳动和误动。
5.5 隔离开关其额定电流选取不低于该支路最大运行电流的1.3倍。
低压串联电抗器
主要作用：
1.用于低压无功补偿柜中，与电容器相串联，能有效地抑制合闸涌流及操作过电压，提高电容器寿命。
2.有效地吸收电网谐波，改善系统的电压波形。
性能参数:
1.额定容量：0.6-9Kvar；
2.电抗率：5%、6%、7%、12%、14%；
3.噪音低≤65dB；
4.每相电感误差：±10%；
5.允许1.35倍额定电流长期工作；
6.GB/T5729-1994电子设备用固定电阻器；
7.抗电强度：3.5KV/60S；
8.防护等级：IPOO；
9.绝缘等级：F级；
10.执行标准：GB 19212.21-2007 、GB 10229-1988。
适用环境:
1.海拔高度在2000m以下；
2.环境温度不超过40℃；
3.相对湿度不超过90%；
4.无剧烈震荡和冲击振动的场所；
5.环境空气中，不得含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及可燃气体或尘埃，使用时，不得使电抗器受到水、雨、雪的侵蚀；
6.周围环境应有良好的通风条件，若装在柜内，应加装通风设备。
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。
低压无功补偿管理制度
低压无功补偿管理制度一、总则为了保证低压电网的安全运行，提高电网的供电质量，确保用户的用电可靠，采取低压无功补偿管理制度，是非常必要的。
本制度适用于管理低压无功补偿装置的安装、调试、运行及维护等工作，以减少无功功率，在降低电网线损，提高电网效率方面发挥重要作用。
二、装置分类低压无功补偿设备主要为电容器和电抗器两种类型。
电容器是用来补偿电网的无功功率，提高功率因数，增大电网传输容量；而电抗器则是用于限制电网的短路电流，保护线路和电缆，提高电网的稳定性。
三、安装要求1. 低压无功补偿设备应根据电网的负载情况和功率因数要求来选择合适的设备类型和容量。
2. 设备应根据相关规范和标准安装，并且定期进行检查和维护，保证设备的正常运行。
四、调试要求1. 在安装完毕后，应对设备进行调试，保证设备的工作性能符合要求。
2. 调试过程中应注意设备的电压和电流波形，保证设备的稳定性和安全性。
3. 调试完成后应做好记录，便于设备的日常管理和维护。
五、运行监控1. 低压无功补偿设备应设有专职人员进行监测和管理，保证设备的正常运行。
2. 设备的监测应定期进行，如发现异常情况应及时处理，以避免设备的损坏和电网的故障。
六、维护保养1. 设备的维护应按照相关规范和标准进行，定期对设备进行检查和保养，保证设备的长期稳定运行。
2. 如发现设备有损坏或故障，应立即停止使用，并进行维修或更换。
七、责任与处罚1. 如发现设备的管理存在违规行为，应按照相关规定进行责任追究，并进行相应处罚。
2. 对于设备的损坏或故障由管理人员负责，需进行追责处理。
八、总结低压无功补偿管理制度的实施，可以有效地提高电网的供电质量和供电可靠性，降低电网线损，提高电网的传输效率，保证用户的用电需求。
因此，各地区电力部门要加强对低压无功补偿设备的管理，规范设备的安装、调试、运行和维护工作，确保低压电网的安全稳定运行。
CKDG-8.4／0.25-7%单相串联电抗器分补串联电抗器配套电容器120KVAR
单相分补电抗器说明单相分补电抗器主要用于低压无功补偿系统的分相补偿回路中；通常由一只单相电容器串联一台单相电抗器形成LC回路，根据客户的需要进行分相投切。
电容柜根据线路感性负载耗用无功电流自动投入所需电容器量提供适当的无功电流，从而提高线路的功率因数；解决了电网线损耗和谐波干扰问题。
（单相分电抗器接线图）一、CKDG-8.4/0.25-7%单相串联电抗器分补串联电抗器配套电容器120KVAR选型配置：单相分补电抗器型号CKDG-8.4/0.25-7%型式Type单相串联电抗器电抗率Reactor7%电抗器容量Rated power8.4KVAR联结Connection串联电压Se.Vol0.22KV电流Se.Cur277.1A 相数Number of phases三相频率Frequency50Hz 电感量Inductance0.116mH温升Temperature rise＜65K 冷却方式Cooling Type自冷品牌Brand上海民恩配套电容器容量120KVAR配套电容电压0.25KV 质保期Warranty period一年三包服务货期3-5天二.CKDG-8.4/0.25-7%单相串联电抗器分补串联电抗器配套电容器120KVAR技术参数：以下是串联电抗器厂家技术参数供您参考1依据标准：GB/T10229-1988JB5346-1998串联电抗器标准2电抗器型号：CKDG-8.4/0.25-7%3电抗器品牌：上海民恩4电抗器频率：50HZ/60HZ5系统额定电压：0.22KV6额定电抗率:6%、额定电流：277.1A、额定电感量：0.116mH7绝缘材料耐热等级:F/H级、冷却方式：AN8使用条件：户内、海拔高度:2000m、环境温度:-25℃～+45℃9外形尺寸:请咨询客服安装孔尺寸：10单位：mm材质：铜包，铝包（客户自选）11包装：木箱，托板木箱12售后：免费技术咨询，技术指导，安装指导13货期：2个工作日，税票：开17%增值税发票三、CKDG-8.4/0.25-7%单相串联电抗器分补串联电抗器配套电容器120KVAR外形尺寸图:四.CKDG-8.4/0.25-7%单相串联电抗器分补串联电抗器配套电容器120KVAR厂家实物图：(电流双线包)（小电流单线包）五：CKDG-8.4/0.25-7%单相串联电抗器分补串联电抗器配套电容器120KVAR安装使用说明书：一．CKDG-8.4/0.25-7%产品概述CKDG-8.4/0.25-7%干式铁芯串联电抗器用于低压无功补偿柜中，与电容器相串联。
无功补偿装置串联电抗器及补偿容量的优化算法
无功补偿装置串联电抗器及补偿容量的优化算法摘要：高次谐波对并联电容器的影响表现在三个方面：增加电容器损耗、增加无功输出、引起谐波过电压或过电流，这些现象均可引起电容器过热，从而导致电容器损坏。
为减少和避免高次谐波对电容器的危害，应从供电系统和无功补偿装置设计上采取措施。
本文就对低压并联电容器装置串联电抗器及补偿容量进行分析和讨论，并进行补偿容量的准确计算，作为低压并联电容器装置的容量设计和配置的参考。
关键词：低压补偿；无功功率；功率因数；电容器；电抗率1.引言一般工业企业消耗的无功功率中，异步电动机约占70%，变压器占20%，线路占10%，设计中应正确选择电动机和变压器的容量，减少线路感抗。
在功率条件适当时，采用同步电动机以及选用带空载切除的间隙工作制设备等措施，以提高用电单位自然功率因数。
当自然功率因数不满足要求时，可采用并联电容器补偿装置进行无功补偿。
2.用户自然平均功率因数的计算由式（4-7）可以看出，相同的电容器在串联电抗器后，不仅有滤波的作用，对外输出容量也会随着电抗器的电抗率增加而增大。
但必须要注意的是，因为串联电抗器后电容器的端电压会被抬升，对电容器的额定电压要求也相应提升，电容器的额定电压不能低于串联电抗器后的计算电压。
结语（1）为了抑制谐波对电容器工作电流，可串联适当比率的电抗器，串联电抗器后会对电容器的输出容量及补偿单元的输出容量产生影响。
（2）本文对实际工程中无功补偿的补偿容量提出了具体的配置方法，分析计算了无功补偿装置串联电抗器后的补偿容量，并推导出了具体的计算公式。
（3）本文分别对串联电抗器前后的补偿输出容量进行了推导，工程设计人员可根据电抗率的大小精确计算出补偿容量。
（4）本文提及的补偿装置的合理设计方法，已获国家知识产权局多项发明专利，并在实际工程中大面积推广应用，对工程设计和具体应用有良好的实践意义。
参考文献：[1] 《并联电容器装置设计规范》GB50227-2008。
低压无功补偿的作用和原理
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力调节技术，它主要通过对电流的调整来改善电网的功率因数和电压质量。
其作用和原理如下：作用：1. 改善功率因数：低压无功补偿可以通过提供并吸收无功功率来改善电网的功率因数。
当功率因数低于标准值时，无功补偿设备可以注入无功功率，降低系统的无功功率，从而提高功率因数。
2. 提高电压稳定性：无功补偿设备可以通过调整电网中的无功功率来控制电压水平。
当电压低于标准值时，无功补偿设备可以注入无功功率，提高电网的电压水平，从而提高电网的稳定性。
3. 减少线路和设备的损耗：由于无功补偿可以改善功率因数，从而减少了系统中的无效功率流动，使得电网中的线路和设备的损耗减少。
原理：低压无功补偿通常采用电容器和电抗器来实现。
电容器用于提供无功功率，而电抗器用于吸收无功功率。
1. 电容器：电容器可以存储和释放电荷，当系统需要额外的无功功率时，电容器可以通过释放电荷来提供所需的无功功率。
这样可以减少系统中的无功功率需求，改善功率因数。
2. 电抗器：电抗器是一种能够吸收无功功率的装置。
当系统中存在过多的无功功率时，电抗器可以吸收部分无功功率，从而降低系统中的无功功率，改善功率因数。
低压无功补偿通常通过控制电容器和电抗器的开关状态来实现对无功功率的调节。
根据电网的需求，可以使用静态补偿装置（如电容器和电抗器组）或动态补偿装置（如STATCOM和SVC）来实现无功功率的补偿。
总的来说，低压无功补偿的作用和原理是通过调节无功功率来改善功率因数、提高电压稳定性，减少线路和设备的损耗，从而优化电力系统的运行和效率。
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低压无功补偿的中的电抗器
河北科技大学电气工程学院张刚
工程实践中，人们对串于电容回路中的电抗器总存在一定的误区，现本人将对电抗器的总结汇总如下，希望对工程人员有所帮助。
电容柜所有电抗器包括限流型电抗器和滤波电抗器，限流型电抗器的电抗率较小，一般没有滤波作用。
其分类为：
1)电抗率为0.1%~1%的限流电抗器，用于抑制电容器投切时产生的冲击电流和合闸涌
流；
2)电抗率为4.5%~7%的滤波电抗器，用地抑制5、7、9次及以上谐波；
3)电抗率为12%~13%的滤波电抗器，用于抑制电网中3次及以上谐波。
1．限流电抗器
电容柜中常用的限流电抗器为XD1型限流电抗器，它采用不饱和聚酯树脂浇注成型，其外形如下图所示：
之所以人们用限流电抗器串在电容柜中，是因为其价格较低。
XD1限流电抗器的输入脚为X1和X2，串接在电容回路中就可。
XD1型限流电抗器的型号为：
常用限流电抗器的技术参数为：
2．滤波电抗器
电容回路中串入滤波电抗器一是抑制涌流，二是滤除系统高次谐波。
但串入电抗器后也会带来一些其它问题，主要是：
1)电容端电压升高，容易造成电容器烧毁。
设系统电压为U ，电容的容抗为1c X j C
ω=，串抗的感抗为c X j L ω=，串入电抗后，电容上的电压'U 为：
'1111c L c L c
X U U U U X X X X =⋅=⋅=⋅---电抗率
故，当采用6%的电抗器时，对于0.4kV 系统，电容电压将上升6.4%，达到0.426kV 。
2)电容的实际电流也相上升
=⨯电容实际端电压电容实际电流电容额定电流电容额定端电压
3)电容实际容量增大
2
=⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭电容实际端电压电容实际容量电容额定容量电容额定端电压。