低压并联电抗器选型研究
并联电抗器在电气工程中的应用研究
并联电抗器可以补偿系统的电容，有助于平衡负荷电流，降低线损，提高电力系统的效率 。
抑制谐波
并联电抗器可以抑制电力系统中的谐波，有助于减少谐波对设备的影响，保护设备免受损 坏。
并联电抗器的挑战
设备容量大
并联电抗器通常需要较大的设备容量，以满足电 力系统对电流平衡和稳定性的要求。
安装和维护困难
并联电抗器的分类
并联电抗器可以根据不同的标准进行分类，如按照用途可分为串联电抗器和 并联电抗器；按照结构可分为铁芯电抗器和空心电抗器；按照功能可分为滤 波电抗器和限流电抗器等。
并联电抗器的选型
在电气工程中，选择合适的并联电抗器需要考虑系统的电压等级、电流大小 、谐波和涌流的抑制要求等因素，同时还需要考虑设备的安装尺寸、重量、 价格等因素。
故障诊断
环保与节能
通过监测并联电抗器的运行状态，及时发现 潜在故障，提高设备运行可靠性。
研究绿色制造和节能技术，降低并联电抗器 的环境影响和能耗。
发展趋势
智能化
利用传感器、人工智能等技术，实现并联 电抗器的智能化控制和状态监测。
集成化
将并联电抗器与其他电气设备进行集成， 实现系统优化和协同控制。
高效化
并联电抗器在电气工程中的重要性
提高电力系统的稳定性
并联电抗器能够补偿电力系统中的 容性无功功率，提高电力系统的稳 定性。
抑制谐波和涌流
并联电抗器能够抑制电力系统中的 谐波和涌流，保护电气设备和系统 安全。
改善电能质量
并联电抗器能够改善电能质量，提 高电力系统的供电质量和可靠性。
降低设备损坏风险
并联电抗器能够降低设备损坏的风 险，减少维修和更换设备的成本。
研发具有更高性能和更低能耗的并联电抗 器，提高设备运行效率。
并联电容器和电抗器选取注意事项
并联电容器和电抗器选取注意事项01并联电容器的选取并联电容器是无功功率补偿装置的主体, 其质量的好坏, 运行的可靠性, 将直接影响整套装置的使用效果和寿命。
要选择一种优质的电容器应从以下几个方面考虑：(1)电容器额定电压的确定由于并联电容器需要长期、全额在电网中工作, 而电容器的实际工作电压与其使用寿命又有直接的关系, 根据可靠性试验理论可知:当电容器的工作电压每提高10%, 其寿命将减少一半。
所以, 确定电容器的额定电压是非常重要的。
电容器额定电压的选取由下列因素决定:a. 供电网的电压水平;b. 谐波背景, 当电容器在含有谐波的环境下工作时, 谐波电压将叠加到电容器的基波电压上, 会使电容器的实际工作电压升高(Uc=U+SUi);c. 是否加装串联电抗器。
为限制投切电容器时的合闸涌流, 为抑制谐波避免谐振或为消除(吸收)谐波, 都需要在电容器支路中串联电抗器。
由电工学原理可知, 当电容器与电抗器组成串联回路再接入电网时, 电容器两端的电压将高于电网电压, 其升高幅度由所串联电抗器的电抗率(P)来决定:Uc=U/(1-P) 。
综合以上因素, 笔者认为在低压0.4kV电网中(变压器实际输出电压会高于0.4kV)设置的无功功率补偿装置中安装的电容器, 在一般情况下应选择额定电压为0.45kV系列的产品, 而用于谐波抑制或滤波装置中的电容器, 根据串联电抗器的电抗率不同, 其额定电压应选择0.48kV或0.525kV系列的产品。
(2)电容器额定温度等级的确定电容器工作时其周围的温度(略高于环境温度), 对电容器使用寿命的影响是很大的, 因为, 根据绝缘材料的寿命理论:当电容器的工作温度每升高7-10℃时, 其寿命将缩短一半。
但由于温度对电容器寿命的影响是缓慢的, 所以经常被忽视。
在电容器产品国家及行业标准中仅列出A、B、C、D四个温度等级, 而实际应用中, 有许多场合(如箱变、高温地区等)的环境温度已高于D级(+55℃)。
低压并联电抗器选型研究
中 图分 类号 ： Ｔ Ｍ ４ ７ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ － ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ４） ３ ４ － ０ ０ ４ ９ — ０ ３
０ 引 言
随着供 货数 量不断 增多和生产 厂商对 其产品 进行 的
其 为 了补偿输 电线路的充 电功率 ， 将 电力 系统 的 电压控 技术改进 ，干式空芯 电抗器 的总体故 障率并不是很高 ， 同时再加上设备价格上 的 制在一个合理 的范 围 ， 在 电力系统 的各个变 电站 配置 了数 使用寿命也在 可接收的范围内。 量众多 的并联 电抗器 。 其 中变压器低压侧 的并联 电抗器是 优势 ， 干式空芯 电抗器 目前仍 是大容量低压 并联 电抗器 的 以提供感性无功补偿 为唯一 目的。 由于设备价格 低 ， 从成 主流产品。 本效用 的角度来看 ， 变 电站加 装低压并联 电抗器 是感性无 ３ 干式半芯电抗器的优、 劣势分析 功 补 偿 的理 想 方 法 。 干式半芯 电抗器在 干式 空芯 电抗器 的基础上 进行 了 １ 低压并联 电抗器选型 及运行现状 改进 ， 在 线圈 中放入 了由高导磁 材料做成 的芯柱 ， 增加了 在适用于户外且容量 较大的低压并联 电抗器 中 ， 主要 线圈内的磁 导率和磁 通密度 ，使得 线圈直 径大幅度缩小 ， 采用 的有油浸式和 干式空芯 ２ 种 型式。另外 ， 干式半芯在 导线用量大大减 少 ， 损耗也随之大幅度 降低 。 但是 ， 除了占 国 内部 分变 电站也 获 得 了成 功 应 用 ，但 电压等 级 都 在 地面 积和损耗 比干式空芯 电抗器耍小以外 ， 干式半芯 电抗 ３ ５ ｋ Ｖ以下 ， 三相容量一般 也都 不超过 ６ ０ Ｍｖ ａ ｒ 。除此之外 ， 器 并 没 有 改 进 干 式 空 芯 电抗 器 的其 它 固有 缺 点 ， 如抵御恶 其它型式 的电抗器 数量很 少。 干式 空芯 电抗器 由于其结构 劣环境能力差、 漏磁 危害 ， 以及易发生故 障 ， 故障后不可修 简单、 无油 ， 尤其是 设备价格 上的绝对优 势 ， 获得 了大范围 复 ， 寿命 较短 等。 且 由于此类型 电抗器 的供货厂家较 少， 产 的采用。 但是 ， 随着干式空芯 电抗器 投运的数量增加 、 运行 品的成 熟程 序也不及干式空芯 电抗器和油 浸 电抗 器 ， 价格 年限变长 ， 其 出现故 障的数 量和 次数也逐渐增 多。发生故 较高。随着供 货数量 和生产 厂商的不断增多 ， 干式半芯 电 障 的 电抗 器既 有加 拿大传 奇 公司 和奥 地利 Ｓ Ｅ公司 的进 抗 器的价格势必会有所降低。 同时 ， 由于其技 术上 的优势 ， 口产品 ， 也有北京 、 西安和 鸡西等国 内产品。 从诸多故障分 干式半芯 电抗 器有望在 今后 的使 用 中成 为干式 空芯 电抗 析来看 ，干式空芯 电抗器 发生故 障并 不全是产 品 制造工 器 的替 代 产 品 。 艺、 地 区环境 因素等偶然 的或者 客观 的 因素造 成 的 ， 更重 ４ 油浸 电抗器 的优 、 劣势分析 要的是与干式空芯 电抗器 的固有劣势有着必然 的联 系。 因 油浸 电抗 器由于外壳具有保护作用 ， 其主 要部 件在封 此， 对于变 电站采用何种型式 的电抗器 有必要进行进 一步 闭环 境 中运行 ， 基本不 受外部环境 影口 向， 具 有较好 的运行 稳定性 和较 长的寿命 。 另外 它还具有损耗小 ， 无漏磁污 染， ２ 干式空芯 电抗器 的优 、 劣势分析 容 易监 测 ， 占地尺 寸较 小 ， 故 障后可修复等优点。 单从使用 干式空芯 电抗器 的技 术特性 在诸 多文献 中已有介绍 ， 性能上 看 ， 油浸 电抗器具 有较 大优势 。 同时 ， 油浸式 电抗器 现仅将其优缺点列述如下 ： 与油浸 电抗器 比较 ， 干式空心 电 可以通过对 变压器油 中气体 、 油温及油箱 内压 力的监测来
低压并联电抗器
mm
≤20
6 最大风速
m∕s
35
7
耐受地震能力（水平加速度） m∕s2
2
日相对湿度平均值
95
8 湿度
％
月相对湿度平均值
90
9 安装环境 10 安装方式
户外 一列式或品字式
50.2 索引表（见表 50-1）
低压系统中并联电容器造成的谐波放大及串联电抗器电抗率的选择问题
将 在 较 大的 高 次谐 波 电流 下过 早 地损 坏 串联 合 适 的 电 抗 器 ， 不仅 可 以 阻止谐 波放 大 的危 险 ， 且 具 有 一 定滤 波 效 果 。 它 而
［ 关键词 ］ 谐波 电容 器 电抗器 电抗率
１引 言 ．
流人供 电系统的谐 波电流 Ｉ ： 为
这就是并联 电容器装置设计规范所给 出的校验避开并联谐振的电 容器组容量 ， 设计 在确定电容器组分组容量 时 ， 应根据系统背景谐波 ， 对分组电容器按各种容量组合运行时 ， 尽量避开谐振容量进行校验 ， 不 得 发 生谐 波 的严 重 放 大 和 谐振 。 由串联 电抗器和并联电容器组构成的 串联回路对于 ｎ次谐波发生 串联谐振 的条件是 ：ｘ＿ ｘ ｎ 这时串联电抗器和并联电抗器组构成的 －
Ｐ ｌｎ Ｑ／ｄ ＞ ／２ ｃ Ｓ （－ ） ３ ６
（— ） ３ ５
￣ ｘ
ｘ
－ ＝ １
从式 ２ １２ ２可以看出 ， － ，－ 进入电容器回路的谐 波电流 Ｉ 和流人 系 统 的谐 波 电流 Ｉ 大 于 谐 波 中 流 Ｉ 就 是 电容 器 对 谐 波 的放 大 现 象 。 均 这 较大的 Ｉ 使用电容器过负荷。最 为严重 的情 况是 ：Ｘ＝ ｘ 时 ， ｎ 系统 等值阻抗 ｎ ｘ 和电容 器组 回路容抗 ｎ ｘ ｘ 构成谐振 条件电路 即发
∑ ＝ Ｉ ＩＶＩ Ｌ ＋
其电容器过负荷倍数为 ：
（－） ２９
（ － ｏ ２ ｌ）
３串联 电抗 器 电抗 率 分 析 ．
３１电抗器 电抗率选择 ． 南等值阻抗 图及推理可得出 ， 发生并联谐振的条件是 ： ｆ简单系统图 ａ ）
ｎ ｓｎ ｌ 【 Ｘ ＋ Ｘ『Ｘ／ ＿ ｎ （— ） ３ １
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。
500kV并联电抗器保护配置及选型分析
500kV并联电抗器保护配置及选型分析郭晓红(太原电力高等专科学校,山西太原030013)窦加强(天脊集团山化水泥厂,山西长治047507)郭宏凯(山西省自动化研究所,山西太原030012)摘要:在分析500kV并联电抗器的各种故障的基础上,介绍了相应的保护装置的原理及功能,并对保护装置的选型进行了分析。
最后给出了500kV并联电抗器保护装置的配置情况,并提出微机保护优于其它保护。
关键词:并联电抗器;保护装置;微机保护中图分类号:T M77;T M47文献标识码:B文章编号:1006O6047(1999)05O0034O030概述随着电力系统的发展,500kV输电线路逐渐增多。
远距离超高压输电线的对地电容大,为吸收这种容性无功功率,限制系统的过电压,对于使用单相重合闸的线路,为限制潜供电容电流,提高重合闸的成功率,都应在输电线两端或一端变电所内装设三相对地的并联电抗器。
根据系统对限制单相接地电流的需要,在并联电抗器中性点装设小电抗器(或限流电抗器),可以起到补偿电容及相对地耦合电容电流和防止谐振过电压的作用,我国500kV线路并联电抗器均为单相油浸式,铁芯带气隙,单台容量为40~60M V#A。
它与输电线路的相连方式有3种。
(1)通过隔离开关与线路相连,节省设备,减少投资,可视为与线路一体,但运行欠灵活。
(2)采用专用断路器,运行灵活,但投资大。
(3)通过放电间隙与线路相连,当电压较高时放电间隙击穿自动投入。
电压低时又自动退出,不仅节省投资,还能减少正常运行时的有功功率和无功功率损失,但技术要求较高,可靠性低。
并联电抗器可能发生的故障有:线圈的单相接地和匝间短路;引线的短路和单相接地短路;由过电压引起的过负荷以及温度升高和冷却系统故障。
1保护配置111纵差为防御并联电抗器内部线圈及引出线单相接地或相间短路故障,装设差动保护,瞬时动作于跳闸。
由于500kV并联电抗器价格昂贵,因此设双重主保护。
对单相式并联电抗器,第一套差动保护可装成3个单相差动,这可以明确指示出故障相。
10kV变电站低压并联电容器的选型与计算
=474 V，即电容器两端的电压可达到 474 V。
同时，电容器还应能承受 1.15 倍长期工频电压，还
需考虑谐波引起的电网电压升高、相间和串联段间的
容差、轻负荷引起电网电压升高等情况。
因此，当并联电容器串联的电抗器电抗率为 13.5%
时，并联电容器额定电压选取为 525 V。
2.2 低压电容器安装容量的选择
1 串联电抗器的选型
电网三次谐波较大，为限制电容器投切时的涌流 及三次谐波对电容器的损坏，低压电容器回路需串联 接入电抗器，电抗器的电抗率选取为 13.5%。
2 低压电容器的选型
根据工程要求补偿 240 kvar 的三相无功容量，低 压并联电容器采用三角形接线方式，三相自动补偿，分 4 组投切，每组补偿 60 kvar。低压并联电容器的选型需 要考虑额定电压及额定安装容量，以下分别予以计算。 2.1 低压电容器额定电压的选择
相对地接线。
避雷器选用型号为 Y3W-0.5/2.6，系统电压为 0.4
kV，避雷器额定电压为 0.5 kV，持续运行电压为 0.42
kV，直流 1 mA 参考电压≮1.2 kV，雷电残压峰值≯2.6
kV，通流容量（2 ms）为 90 A。
5 低压无功功率自动补偿控制器的选择
选用功率因数型自动补偿控制器。功率因数控制
＞ = 姨 3 =1.8
（4）
式中： 为熔断器额定电流，A； 为并联电容器的
容量，kvar； 为计算系数，当电容器的额定电压为 525
V 时，= 1.8
×103 =1.98≈2。
姨 3 ×525
因此，并联电容器实际输出容量为 60 kvar 时，上
口熔断器熔断体额定电流 为 2×60=120（A），选额定
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低压并联电抗器选型研究
一、选型依据
在电网运行过程中，通常会遇到因负载变化、电源系统变化等原因，造成电压下降、电力质量问题、甚至是电力故障等情况。
而低压并联电抗器能有效的解决这些问题。
低压并联电抗器具有以下特点：
1.降低电压下降
低压并联电抗器的应用可以减少在电流变化时对电压的影响，从而有效降低电压下降，保持电网稳定运行。
2.提高电力质量
低压并联电抗器在电网中可以起到电流的过滤作用，能够有效滤除谐波电流，并改善电力质量。
3.保护设备
低压并联电抗器能够有效的降低电流的峰值和过电流损坏，从而提供了有效的电网保护措施。
综合上述特点，低压并联电抗器的选型应主要考虑到负载变化、电源系统变化等因素，以确保电网的稳定运行和电力质量。
二、选型参数
低压并联电抗器的选型参数通常包括容量、额定电压、频率、阻抗等，下面对各项参数进行详细说明：
1.容量
低压并联电抗器的容量是指其承载电流的能力，通常由电抗器的电流容量来确定，单位为安培（A），根据实际需要选择不同容量的低压并联电抗器，以确保电网能够正常稳定运行。
2.额定电压
低压并联电抗器的额定电压是指电抗器正常工作时所承受的最大电压值，单位为伏特（V），通常取电网的额定电压，以确保低压并联电抗器能够正常工作。
3.频率
频率是指电抗器所承受的电源系统的工作频率，通常为50Hz或60Hz。
4.阻抗
低压并联电抗器的阻抗是指其所承受电压和电流之比，可以用来反映低压并联电抗器的电气性能。
三、选型方法
低压并联电抗器的选型方法主要包括以下几个方面：
1.综合考虑
低压并联电抗器的选型应综合考虑电抗器的容量、额定电压、频率、阻抗等参数，根据实际需求进行选择，以确保电网的正常稳定运行。
2.选型计算
选型计算是通过一系列的模型和计算过程，根据负载、电源系统等实际情况，计算出低压并联电抗器的选型参数，以确保其能够起到应有的作用。
选型计算需要对负载情况、电源系统情况、电力质量等因素进行综合分析，确保所选低压并联电抗器能够满足实际需求。
3.实际验证
选型计算完成后，还需要进行实际验证。
以确保选定的低压并联电抗器能够满足实际需求，并能够正常稳定运行。
同时，实际验证可以通过反馈结果，对选型计算模型进行进一步的优化和改进。
四、常见低压并联电抗器选型样例
以下是一篇低压并联电抗器选型样例，仅供参考。
## 选型样例
**1.问题描述：**
一家工厂的低压电网呈串联状态，电压骤降问题较为严重，需要选用合适的低压并联电抗器解决问题。
工厂的电压等级为380VAC，电气系统的额定频率为50Hz，负载电流波形呈现非线性负载，过载容量为300kW。
**2.选型参数计算：**
（1）容量：
根据负载电流，低压并联电抗器的容量应为350A。
（2）额定电压：
根据电气系统的额定电压为380VAC，选择电压等级为380VAC的低压并联电抗器。
（3）频率：
电气系统的额定频率为50Hz。
（4）阻抗：
低压并联电抗器的阻抗应根据实际需求进行选择，根据工厂的情况，选择阻抗为0.02欧姆。
**3.实际验证：**
根据以上计算结果选型后，将低压并联电抗器安装在工厂的电网中，实际运行表明，电压
骤降现象明显减少，负载电流波形得到了有效的滤波，电网质量得到了极大的提升。
实际
测试结果表明该选型方案是合理的，能够满足工厂的实际需求。
五、结论
低压并联电抗器在电力系统中起到了至关重要的作用，其选型应根据实际情况
进行综合考虑，以确保电网能够正常稳定运行。
选型参数的计算需要根据负载电流、电源系统等情况进行实际计算，最后通过实际验证，以确保选型方案的合理性和可行性。