10kV并联电容器用串联电抗器设计选择标准
并联电容器用串联电抗器设计选择标准
前言
中国工程建设标准化协会标准
并联电容器用串联电抗器设计选择标准
CECS 32：91
主编单位：能源部西南电力设计院河北省电力工业局
批准单位：中国工程建设标准化协会
批准日期：1991年12月27日
前言
串联电抗器与并联电容器串联连接，可以抑制谐波电压放大，减小系统电压波形畸变，避免电容器受损，同时还限制并联电容器的合闸涌流，以满足电容器标准的要求。我国生产串联电抗器已有多年，在设计和运行中积累了有益的数据。本标准在总结国内经验及参考借鉴国外有关资料的基础上，反复征求了有关专家和单位的意见，经中国工程建设标准化协会电气委员会审查定稿。
现批准《并联电容器用串联电抗器设计选择标准》CECS 32：91，并推荐给有关单位使用。在使用过程中，请将意见及有关资料寄交北京良乡中国工程建设标准化协会电气委员会(邮政编码：102401)
中国工程建设标准化协会
1991年12月27日
第一章总则
第1.0.1条并联电容器用串联电抗器(以下简称电抗器)的设计选择必须执行国家的技术经济政策，并应根据安装地点的电网条件、谐波水平、自然环境等，合理地选择其技术参数，做到安全可靠、经济合理。
第1.0.2条本标准适用于变电所和配电所中新建或扩建的6～63kV并联电容器装置中电抗器的设计选择。
第1.0.3条本标准所指电抗器是串联于高压并联电容器回路中的电抗器，该电抗器用于限制合闸涌流，减轻电网电压波形畸变和防止发生系统谐波谐振。
第1.0.4条电抗器的设计选择，除应符合标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
第二章环境条件
第2.0.1条电抗器的基本使用条件：
一、安装场所：户外或户内；
二、环境温度：-40℃～+40℃；
-25℃～+45℃；
三、海拔：不超过1000m；
四、相对湿度：对于户内电抗器月平均相对温度不超过90%，日平均不超过95%；
五、地震裂度：设计地震基本裂度为8度；即水平加速度0.3g，垂直加速度0.15g；
六、户外式最大风速为35m/s；
七、电抗器的外绝缘泄漏比距不应不小于2.5cm/kV。对于重污秽地区可以取3.5cm/kV。
第2.0.2条选用电抗器时，应按当地环境条件校核，当环境条件超出其基本使用条件时，应通过技术经济比较分别采取下列措施：
一、向制造厂提出补充要求，制造符合当地环境条件的产品；
二、在设计中采取相应的防护措施，如采用户内布置、水冲洗、减震装置等。
第三章技术参数选择
第一节电抗率的选择
第3.1.1条电抗率的选择，应使装置接入处n次谐波电压含量和电容器上n次谐波电压值均不超过有关标准规定的限值。
第3.1.2条当仅需要限制合闸涌流时，宜选用电抗率为0.1%～1%的阻尼电抗器。
第3.1.3条为抑制5次及以上谐波电压放大，宜选用电抗率为4.5%～6%的电抗器；抑制3次及以上谐波电压放大，宜选用电抗率为12%～13%的电抗器。
第3.1.4条在电力系统谐波电压较大时，应由非线性用电设备所属单位负责采取限制谐波的措施，在采用交流滤波电容器装置时，电抗器应按滤波电抗器的要求选择。
第二节额定值
第3.2.1条电抗器的基本额定参数，应选择下列规定值：
一、额定频率： 50Hz；
二、相数： 1Φ或3Φ；
三、系统额定电压： 6kV，10kV，35kV，63kV；
四、额定电抗率(K)： 0.1%～1%，4.5%～6%， 12%～13%。
第3.2.2条电抗器的额定电流应和与其串联组合的电容器或电容器组的额定电流相等。
第3.2.3条电抗器的额定端电压应等于与其串联组合的一相电容器额定电压的K倍，其值见表3.2.3。
第3.2.4条电抗器的额定容量，应等于与其串联组合的电容器或电容器组额定容量的K倍。
第三节主要技术性能
第3.3.1条电抗器在额定电流下的电抗值偏差，应在下列范围之内：
0%～+5% (K≥4.5%)；
0%～+10% (K＜4.5%)。
对于每相电抗值的偏差，不应超过三相平均电抗值的±2%。
铁芯电抗器在工频1.8倍额定电流下，其电抗值偏差不得超过额定电抗值的-5%。
第3.3.2条电抗器应能承受下列最大短时电流而不得出现任何热的和机械的损伤。
一、铁芯电抗器应能承受25倍额定电流持续2s；
二、空芯电抗器为额定电抗率的倒数倍，但不宜超过25倍额定电流持续2s；
当电抗器流过的短时故障电流超过上述电流时，应采措施。
第3.3.3条电抗器应能承受下列稳态过电流：
一、电抗器应能在工频1.35倍或工频加谐波合成电流方均根值为1.2倍的额定电流下连续运行；
二、有特殊要求时，电抗器可在工频加谐波合成电流方均根值为1.3倍的额定电流下连续运行。
第3.3.4条电抗器应能承受合闸涌流的冲击而不得产生机械损伤。
第3.3.5条电抗器的绝缘水平，应分别符合表3.3.5-1和3.3.5-2的要求。
电抗器的匝间绝缘应能在工频加谐波电压峰值下长期运行。
第3.3.6条电抗器的套管出线端子间，出线端与箱壳间以及支持绝缘子带电部分对地间的净距，应符合表3.3.6的规定。
第3.3.7条适用于第3.3.3条第一款的电抗器的温升试验电流为工频1.35倍额定电流；
适用于第3.3.3条第二款的电抗器的温升试验电流应与厂家商定，其温升限值分别不超过表3.3.7-1和表3.3.7-2的规定。
第3.3.8条在工频额电流下，电抗器的损耗值不宜大于表3.3.8的规定值。
第3.3.9条在工频额定电流下，电抗器的声级水平不得超过表3.3.9的规定。
第3.3.10条设计选择电抗器时，厂家应提供下列技术参数；
一、电抗器名称；
二、型号；
三、系统额定电压(kV)；
四、额定频率(50Hz)；
五、额定端电压(kV)；
六、额定容量(kvar)；
七、额定电抗(Ω/Φ)；
八、额定电流(A)；
九、损耗值(W/var)；
十、相数；
十一、总重(kg)；
十二、油重(kg)；
十三、外形尺寸及安装尺寸；
十四、最大短时电流(kA)；
十五、声级水平(dB)。
附录一名词术语
1. 额定频率：设计电抗器时所采用的频率，取50Hz。
2. 系统额定电压()：电抗器与并联电容器相串联的回路接入电力系统处电网的额定电压。
3. 额定端电压()：设计电抗器时，一相绕组两端所采用的工频电压有效值。
4. 额定容量()：电抗器在额定端电压和额定电流下运行时的无功功率。
5. 额定电流()：设计电抗器时所采用的工频电流有效值。
6. 额定电抗()：工频额定电流下的电抗值。
7. 额定电抗率()：电抗器额定电抗对串联组合的电容器组额定电抗的百分比值。
8. 短时电流：在规定时间内，通过电抗器的短时电流稳态分量的方均根值。
9. 油浸铁芯电抗器：铁芯和线圈均浸在绝缘油中的电抗器。
10. 干式空心电抗器：线圈不浸在绝缘油中且无铁芯的电抗器。
附录二计算公式
一、电抗器额定电流：
(附2.1)
二、电抗器额定端电压：
(附2.2)
三、电抗器额定容量：
(附2.3)
(附2.4)
四、电抗器额定电抗：
(附2.5)
五、装置接入系统后电抗器的n次谐波电流：
(附2.6)
六、电抗器上n次谐波电压：
(附2.7)
七、装置接入系统后，在装置接入处的n次谐波电压：
(附2.8)
八、装置接入系统后，在装置接入处的n次谐波电压含量率：
(附2.9)
九、系统谐振谐波次数：
(附2.10)
式中---电抗器的额定电流(A)；
---与电抗器串联的并联电容器组的额定电流(A)；
---电抗器的额定端电压(kV)；
---与电抗器串联的并联电容器组的额定相电压(kV)；
---电抗器的额定电抗(Ω/Φ)；
---与电抗器串联的并联电容器组的额定电抗(Ω/Φ)；
---电抗器的额定电抗率；
---单相电抗器的额定容量(kvar)；
---三相电抗器的额定容量(kvar)；
---与单相电抗器串联的并联电容器组的额定容量(kvar)；
---与三相电抗器串联的并联电容器组的额定容量(kvar)；
---装置接入系统处的系统额定电压(kV)；
---装置接入系统后，在装置接入系统处的工频(基波)电压(kV)；
---装置接入系统前，在装置接入系统处的n次谐波电压(V)；
---装置接入系统后，在装置接入系统处的n次谐波电压(V)；
---装置接入系统后，在装置接入处的n次谐波电压含量(%)；
---电容器上的n次谐波电压(V)；
---电抗器上的n次谐波电流(A)；
---与电抗器串联的并联电容器组的n次谐波电抗(Ω/Φ)；
---与电抗器串联的并联电容器组的工频电抗(Ω/Φ)；
---电抗器的n次谐波电抗(Ω/Φ)；
---电抗器的工频电抗(Ω/Φ)；
---装置接入系统处的n次谐波系统电抗，应实测确定，也可以，近似计算(Ω/Φ)；
---装置接入系统处的系统工频短路电抗(Ω/Φ)；
---系统谐振谐波次数。
附录三本标准用词说明
为便于在执行本标准条文时，区别对待对要求严格程度不同的用词说明如下： 1. 表示很严格，非这样作不可的用词：
正面词采用“必须”；
反面词采用“严禁”。
2. 表示严格，在正常情况下均应这样作的用词：
正面词采用“应”；
反面词采用“不应”或“不得”。
3. 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：
正面词采用“宜”或“可”；
反面词采用“不宜”。
附加说明
本标准主编单位、参加单位和主要起草人名单
主编单位：能源部西南电力设计院
河北省电力工业局
参加单位：能源部武汉高压研究所
浙江省电力试验研究所
保定第二变压器厂
主要起草人：张承容卢本平何光煜史班
杨昌光盛国钊花新乐郭德水
条文说明
前言
中国工程建设标准化协会标准
并联电容器用串联电抗器设计选择标准
CECS 32：91
条文说明
第一章总则
第 1条本条阐述本标准的指导思想及主要设计原则。
一、首先强调设计选择必须执行国家的技术经济政策。
二、设计原则中，除应考虑电网条件、自然环境特点与方便运行和检修要求外，还强调考虑谐波水平。因为随着电力系统的不断扩大，谐波源的日渐增多，并联电容器装置的大量投入，如并联电容器用串联电抗器(以下简称电抗器)的选择不当，将造成谐波放大，甚至谐波谐振现象，从而加剧谐波污染或危及设备与系统的安全。因此，电抗器的设计选择对谐波的影响很大，应慎重对待。
三、在总的设计选择的指导思想上突出了安全可靠。由于并联电容器装置的使用可获得重大的社会经济效益(较之装设调相机)，但并联电容器一旦发生爆裂与火灾事故将引起巨大的经济损失，且电抗器占整个无功补偿装置总投资的比例较小，因此，必须把安全可靠摆在首位，强调保证产品的质量和技术条件，使装置安全运行。
第1.0.2条本条中心内容是阐明标准的适用范围。鉴于63kV以上电压等级的并联电容器装置国内尚未出现，故不列入本标准。
第1.0.3条本条着重阐明电抗器的装设目的、用途，据此前准确地提出其技术参数和性能要求。
第1.0.4条本条主要阐明本标准与相关标准、规范、规程之间的关系。
电抗器的设计选择，除应符合本标准的规定外，还应符合现行有关标准，如《并联电容器装置设计技术规程》(DJ25-85)等的规定。本标准与待批颁发的行业标准《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》的区别在于：后者内容侧重于运行使用要求，而本标准侧重于设计时设备的选用方面，即着重提出选用电抗器应遵循的技术条件。
第二章环境条件
本章主要是规定被选用的电抗器应符合其安装地点周围的环境条件。工程设计中选用的电抗器应按当地环境条件校核。超出基本使用条件时，或向制造厂提出特殊要求，或采取适当的防护措施。
第2.0.1条本条所规定的基本使用条件，既参考了有关标准，还考虑了一般电气设备的通用环境条件，并结合我国制造水平而提出。
重点说明以下两点：
一、海拔：本标准在征求意见时，曾有提出将海拔不超过1000m改为1500m或2500m，理由是我国部分地区的海拔高度已超过1000m。但是考虑到我国绝大部分地区海拔高度低于1000m，如果按1500m或2500m要求将所有电抗器产品的外绝缘强度提高，势必造成产品造价的增大，既浪费又不必要，且其它电气产品的外绝缘性能也与此不配套。故本标准仍维持1000m海拔高度不变，与国标《并联电容器》及其它电气产品的要求相一致。
二、污秽：国标《高压电力设备外绝缘污秽等级》正在修订中，现电抗器外绝缘泄漏比距仍采用2.5cm/kV；重污秽地区采用3.5cm/kV。
按《发电厂、变电所污秽分级标准》规定：中性点非直接接地系统泄漏比距：1级为2.0cm/kV；2级为3.0cm/kV；3级为4.0cm/kV。经研讨确定按国标规定取值，且运行中尚未发现有不妥之处。待今后逐步总结完善。
第2.0.2条设计选择电抗器时，如当地环境条件与第2.0.1条规定的基本作用条件不符时，应与厂家协商解决。或提高绝缘等级，或制订防震措施，或设计中采取相应的防护措施。如采用户内布置，加强清扫或设计上考虑设置水冲洗装置，涂用硅脂、有机硅油类涂料措施等，以加强其防污性能。
第三章技术参数选择
本章包括电抗器的全部技术条件。重点内容分三部分：电抗率的选择、额定值和主要技术性能。
第一节电抗率的选择
我国地域辽阔，各大区电网的情况和运行经验差异较大。对电抗率要定出一个统一的参数相当困难，只能规定一个范围，给设计人员以灵活选用的余地。
电抗率的选择由系统谐波电压设计确定。电容器投运前后，变电所各级电压的各次谐波电压均不应超过《电力系统谐波管理暂行规定》SD126-84的允许值。
第3.1.1条本条规定了电抗率确定的原则，具体设计计算可按附录二所列公式进行。计算得的谐波电压应符合《电力系统谐波管理暂行规定》SD126-84的规定。
第3.1.2条及第3.1.3条具体推荐了谐波电压情况不同时的电抗率选择。如当系统中高次谐波电压含量较小，电抗器主要用于限制合闸涌流时，可选用电抗率K=0.1%～1%的阻尼电抗器，但应当注意电容器接入系统时对各次谐波电压的放大。
对于主要用于抑制5次及以上的高次谐波电压时，宜选用电抗率K=4.5%～6%的电抗器。但要注意电容器接入系统时对3次谐波电压的放大。
如为抑制3次及以上高次谐波电压时，则宜选择电抗率K=12%～13%的电抗器。
在谐波电压放大后仍不超过规定值、电容器谐波电压在允许范围内的条件下，宜选择较小电抗率的电抗器，以减小无功容量的损失，并可减少其对低次谐波电压放大程度。
第3.1.4条对于谐波较大的地点，除了按《电力系统谐波管理暂行规定》SD126-84有的有关规定，要求有关用户采取有效的限制谐波电压的措施外，也可集中装设交流滤波电容器装置。对于该装置中的电抗器，由于其运行条件不同于并联电容器装置中的串联电抗器，故不得按本标准选用。
第二节额定值
第3.2.1条本条规定了电抗器的四个基本额定参数。
第3.2.2条、第3.2.3条及第3.2.4条在实际装置中，电抗器与并联电容器直接串联连接，流过电流亦为同一电流，其配套组合的关系由电抗率所确定，根据额定电抗率的定义，规定电抗器的额定电流与并联电容器组的额定电流相同，而其额定端电压及额定容量则为并联电容器组的额定相电压及额定容量乘以额定电抗率K。
考虑到电抗器接入将引起电容器端电压升高，应当注意选用相应的较高额定电压的电容器，不同额定电抗率时，电抗器的额定端电压与并联电容器额定相电压、系统额定电压之间的关系可以从表3.2.3中得到。对于其它的额定电抗率，其电抗器额定端电压可按表中数值用线性插值法计算得到。
若选择与表3.2.3中所列数值不一致的电容器额定相电压时，则应当按实际的电抗值计算其电抗率及电抗器的端电压。
若电抗器额定电流不等于电容器组额定电流时，也应按实际电抗计算其电抗率及电抗器的端电压。这些，在设计选择时应特别注意。同样，对电抗器的容量亦如此考虑。
第三节主要技术性能
第3.3.1条为了保证电抗器在各种工况下均能满足电抗率的要求，同时又能为制造厂所接受，规定了较为严格的电抗值偏差范围。
对于油浸铁芯电抗器，还规定了较高的线性度要求，在1.8时，电抗值与额定值之差不超过-5%。这一点是为了控制设计电抗器时选取合理的磁通密度，它是一个综合指标，以确保损耗、噪声等性能均符合标准要求。
第3.3.2条本条主要为满足电抗器的动、热稳定而规定的最大短时电流要求。
第3.3.3条及第3.3.7条考虑到实际在接入电抗器后，合成电流通常不超过1.2(我国与日本的情况均如此)，而目前生产的电抗器亦均按此考虑，故在条文中作为一种情况的稳态过电流规定为1.2的合成电流。经验表明，它的发热相当于1.35的工频电流，因此在温升试验时即按此电流进行。
另一种情况的稳态过电流规定为1.3的合成电流，这与并联电容器的稳态过电流能力相一致，对于阻尼电抗器及某些设计要求时可选用此种规格，其相对应的等价工频电流倍数尚需进一步做工作确定之，对这类电抗器进行温升试验时的试验电流可与制造厂商定。
第3.3.4条对涌流的承受能力是用于并联电容器装置的串联电抗器所必须具备的技术性能。对于阻尼电抗器，由于电抗小，涌流倍数较高，应予以重视。至于4.5%及以上的电抗器，其承受涌流能力的要求实际上较最大短路电流的承受要求要低，一般不会有什么问题的。
第3.3.5条安装在地面上的电抗器，其涌流水平应考虑中性点不接地系统的因素，故按《高压输变电设备的绝缘配合高电压试验技术》GB311-64规定的接入系统额定电压来选取。
第3.3.6条本条文规定的有关电气净距，是根据《高压配电装置规程》SDJ5-85的规定。
第3.3.8条电抗器的损耗虽说比与之串联的电容器组的损耗小得多，但是在足够大容量的装置中，这一损耗仍是可观的。且其损耗引起的发热对设备亦不利。因此，对照参考电力变压器情况，对电抗器的损耗值，提出一定的要求是必要的。这一要求在制造厂方面亦可以接受的。
第3.3.9条噪声除了从环保角度要求控制外，对电抗器也是反映其产品质量水平的一个重要指标。因此，在设计选择时，应当重视其声级水平的指标。
第3.3.10条从设计要求出发，厂家应当提供所列的主要技术指标，以便于设计人员选择使用。
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。 当投运的无功补偿电容器组为多个支路时，其中一组电容器出现故障时其它在运行的电容器组会通过故障电容器放电，串联电抗器可以有效减少这种放电涌流，保证保护装置切断故障电容器组的可能性。 1.6减少电容器组的投切涌流，降低涌流暂态过程的幅值，有利于接触器灭弧。 接触器投切电容器的过程中都会产生涌流，串联电抗器可以有效抑制操作电流的暂态过程，有利于接触器触头的断开，避免弧光重燃，引起操作过电压。降低过电压的幅值，保护电容器，避免过电压击穿或绝缘老化。 1.7减小操作电容器组引起的过电压幅值，避免电网过电压保护。 接触器投切电容器的过程中都会产生操作过电压，串联电抗器可以有效抑制接触器触头重击穿现象出现，降低操作过电压的幅值，保护电容器，避免过电压击穿或加速绝缘老化。 随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，如低压小容量家用电器和高压大容量的工业用交、直流变换装置，特别是静止变流器的采用，由于它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，从而引起电网的谐波“污染”。产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。这不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，形成了对电网的“公害”。 电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理，多层治理、分级协调的原则。在地区的配电和变
串联电抗器标准
串联电抗器 JB 5346-1998 代替JB 5346-91 前言 本标准是根据机械工业部 1997 年标准制、修订计划号,对JB 5346-91标准修订而成。 本标准的编写格式按照GB/T标准重新编排。 本标准主要修订的内容如下： 1)修改了额定电抗率项目,由原来的 %、6%、12%、(13%)项改为%、5%、6%、12%、13%。 2)按配套并联电容的额定电压要求增加了电抗器的额定端电压、及其相关参数要求项。 3)原标准按 R10 系列数系规定了电容器组容量,再按额定电抗率导出电抗器容量系列,目的是制造厂以尽可能少的容量满足尽可能多的用户规格品种要求。但由于电容器组的容量和电容器单元系列型谱标准不尽吻合,存在匹配组合困难。而且即便如此,也还满足不了用户规格繁多的需要,故本次修订取消了原标准中的表 2 和表 3,不再规定容量的系列规格。 4)由于取消容量系列规格,也就无法再以表格形式对每一种容量规定其损耗标准值。本次修订取消了原标准中的表 6(A)、6(B)、7(A)、7(B)、8(A)、8(B),给出了损耗值计算公式并规定了损耗系数。 5)电抗值允许偏差由原来 0～15% 改为 0 +10%。 6)绝缘水平与GB311标准一致。即油浸铁心式电抗器的绝缘水平和油浸式电力变压器相同,干式空心电抗器的绝缘水平和母线支柱绝缘子相同。 7)增加了用电桥法测量电抗值内容。 8)取消了对户外式空心电抗器在淋雨状态下做绕组匝间绝缘试验的要求。 9)取消稳态过电压条款。因为对稳定过电流的规定条件,实际上已包括了对稳态过电压的要求。 本标准由全国变压器标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：沈阳变压器研究所、宁波变压器厂、兴城特种变压器厂。 本标准参加起草单位：沈阳变压器有限责任公司综合电器厂,保定第二变压器厂、北京电力设备总厂、中山和泰机电厂。 本标准主要起草人：王丁元、韩庆恒。 本标准参加起草人：王辉、戈承、何见光、沈文洋。 本际准 1991 年首次发布。1997 年第一次修订。 本标准由沈阳变压器研究所负责解释。 1 范围 本标准规定了高压并联电容器用串联电抗器产品的定义、型号和分类、技术要求、试验方法、检验规则、产品标志及出厂文件、铭牌的基本内容、包装运输及贮存的基本要求等。
串联电抗器选取原则
第一章总则第1.0.1条并联电容器用串联电抗器（以下简称电抗器）的设计选择必须执行国家的技术经策，并应根据安装地点的电网条件、谐波水平、自然环境等，合理地选择其技术参数，做到安全可靠、经济合理。 第1.0.2条本标准适用于变电所和配电所中新建或扩建的6～63KV并联电容器装置中电抗器的设计选择。第1.0.3条本标准所指电抗器是串联于高压并联电容器回路中的电抗器，该电抗器用于限制合闸涌流， 减轻电网电压波形畸变和防止发生系统谐波谐振。 第1.0.4条电抗器的设计选择，除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 第二章 环境条件 第2.0.1条电抗器的基本使用条件： 一、安装场所：户外或户内； 二、环境温度：－40℃～+40℃； －25℃～+45℃； 三、海拔：不超过1000m； 四、相对湿度：对于户内电抗器月平均相对湿度不超过90%，日平均不超过95%； 五、地震裂度：设计地震基本裂度为 8度；即水平加速度0.3g，垂直加速度0.15g； 六、户外式最大风速为35m/s； 七、电抗器的外绝缘泄漏比距不应小于2.5cm/KV。对于重污秽地区可以取3.5cm/KV。
第2.0.2条选用电抗器时，应按当地环境条件校核，当环境条件超出其基本使用条件时，应通过技术经济比较分别采取下列措施： 一、向制造厂提出补充要求，制造符合当地环境条件的产品； 二、在设计中采取相应的防护措施，如采用户内布置、水冲洗、减震装置等。 第三章技术参数选择 第一节电抗率的选择第3.1.1条电抗率的选择，应使装置接入处n次谐波电压含量和电容器上n次谐波电压值均不超过有关标准规定的限值。 第3.1.2条当仅需要限制合闸涌流时，宜选用电抗率为4.5%～6%的电抗器。 第3.1.3条为抑制5次及以上谐波电压放大，宜选用电抗率为4.5%～6%的电抗器；抑制3次及以上谐波电压放大，宜选用电抗率为12%～13%的电抗器。 第3.1.4条在电力系统谐波电压较大时，应由非线性用电设备所属单位负责采取限制谐波的措施，在采用交流滤波电容器装置时，电抗器应按滤波电抗器的要求选择。 第二节额定值 第3.2.1条电抗器的基本额定参数，应选择下列规定值： 一、额定频率：50Hz； 二、相数：1Φ或3Φ； 三、系统额定电压：6KV，10KV，35KV，63KV； 四、额定电抗率（K）：0.1%～1%，4.5%～6%，12%～13%。 第3.2.2条电抗器的额定电流应和与其串联组合的电容器或电容器组的额定电流相等。 第3.2.3条电抗器的额定端电压应等于与其串联组合的一相电容器额定电压的K倍，其值见表3.2.3。
串联电抗器选择方法
串联电抗器选择方法 关键词：电抗器电抗率铁芯电抗器空心电抗器串联电抗器 在无功补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：一是限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；二是抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。因此电抗器在补偿装置中的作用非常重要。只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。 对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取和电抗器结构（空芯、铁芯）以及电抗器的安装位置（电源侧、中性点侧）。 一、电抗器结构形式： 电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。 铁芯电抗器主要优点是：损耗小，电磁兼容性叫好，体积小。缺点是：有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。当干式铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器，其动、热稳定性均很好，适合装在柜中。油浸式铁芯电抗器虽然体积大些，但噪音较小，散热较好，安装方便，适用于户外使用。 空芯电抗器的主要优点是：线性度好，具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。缺点是：损耗大，体积大。这种电抗器户内，户外都适合，但不适合装在柜中。在户外安装容易解决防止电磁感应问题。最好采用分相布置“品”字形或“一”字形。这样相间拉开了距离，有利于防止相间短路和缩小事故范围。所以这种布置方式为首选。当场地受到限制不能分相布置时，可采用互相叠装式产品。三相叠装式产品的B相线圈绕线制方向为反方向使支柱绝缘承受压力，因此在安装时一定按生产厂家的规定。 二、如何选择电抗率： 1、如在系统中谐波含量很少而仅考虑限制合闸涌流时，则选 K=（0.5~1）%即可满足标准要求。但这种电抗器对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。 2、如在系统中存在的谐波不可忽视时，应查明供电系统的背景谐波含量，然后再合理确定K值。为了达到抑制谐波的目的，电抗率的配置应使用电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。 当系统中电网背景谐波为5次及以上时，这时应配置电抗率为（4.5~6）%。电网的一般情况是：5次谐波最大，7次次之，3次较小。因此在工程中，选用K=4.5%~6%的电抗器较多，国际上也通常采用。
电抗器基本知识介绍
电抗器基本知识介绍 一、干式电抗器的种类与用途 电抗器是重要的的电力设备，在电力系统中起补偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波、平波、启动、防雷、阻波等作用。根据电抗器的结构型式可分为空心电抗器、铁心电抗器与半心电抗器。 补偿杂散容性电流的电抗器主要有并联电抗器与消弧线圈。并联电抗器的作用是限制电力传输系统的工频电压升高现象，工频电压升高的原因在于空载长线的电容效应、不对称对地短路故障与突然甩负荷。消弧线圈通常应用在配电系统，它的作用是使得单相对地短路电流不能持续燃烧，导致电弧熄灭。消弧线圈通常具有调谐功能，可根据电力系统的杂散电容与脱谐度改变其电感值。 串联电抗器或称阻尼电抗器的作用是限制合闸涌流。串联电抗器与电力电容器串联使用，用于限制对电容器组合闸时的浪涌电流，通常选取电容器组容量的6%。 限流电抗器是串联于电力系统之中，多用于发电机出线端或配电系统的出线端，起限制短路电流的作用。为了与其他电力设备配合，其实际阻抗不能小于额定值。 滤波电抗器与电容器配合使用，构成LC谐振支路。针对特定次数的谐波达到谐振，滤除电力系统中的有害次谐波。 平波电抗器应用在直流系统中，起限制直流电流的脉动幅值作用。在设计平波电抗器时须注意线圈中的电流是按电阻分布的，设计时最好采用微分方程组计算。若按交流阻抗设计可能造成线圈出现过热现象，且阻抗值未必准确。 启动电抗器用于交流电动机启动时刻，限制 防雷线圈通常用于变电站进出线上，减 阻波器与防雷线圈的应用场合相仿，线 用于阻碍电力 便于将通讯载波提
取出来，实现电力载波的重要设备。 户外空心干式电抗器是20世纪80年代出现的新一代电抗器产品，如图1.1所示。它是利用环氧绕包技术将绕组完全密封，导线相互粘接大大的增加了绕组的机械强度。同时利用新的耐候材料喷吐于包封的表面，使得产品能够满足在户外的苛刻条件下运行。包封间由撑条形成气道，包封间与包封内绕组多采用并联连接以便满足容量与散热的要求。为了满足各个并联支路电流合理分配的需要，采用分数匝来减少支路间的环流问题。为了能够形成分数匝，采用星形架作为绕组的出线连接端。绕组的上下星架通过拉纱方式固定，固化后整个产品成为一个整体。这种结构的电抗器与传统方式的电抗器相比较具有可以直接用于户外、电感为线性、噪音小、防爆、使用维护方便等特点，因而对于某些此产品有可能正逐步取代其他形式的电抗器。 由于受到绕组结构的限制，户外空芯干式电抗器通常不适合电感量（>700mH ）较大或电感较小(<0.08mH)但电流较大的场合，否则就会造成体积过于庞大或者支路电流极不平衡。在这两种极端条件下，需要适当改变线圈的绕线形式。此外，空心电抗器通常占地面积最大、对外漏磁最严重，这是这类电抗器的主要缺点。 干式铁心电抗器主要是由铁心和线圈组成的，如图1.2所示。干式铁心电抗 器主要由铁心、线圈构成。铁心可分为铁心柱与 铁轭两部分，铁心柱通常是由铁饼与气隙组成。 线圈与铁心柱套装，并由端部垫块固定。铁心柱 则由螺杆与上下铁轭夹件固定成整体。对于三相 电抗器常采用三心柱结构，但对于三相不平衡运 行条件下，需采用多心柱结构，否则容易造成铁 心磁饱和问题。干式铁心电抗器的线圈通常采用 浇注、绕包与浸漆方式。由于铁磁介质的导磁率极高, 而且其磁化曲线是非线性的, 故用在铁心电抗器中的铁心必须带气隙。带气隙的铁心,其磁阻主要取决于气隙的尺寸。由于气隙的磁化特性基本上是线性的, 所以铁心电抗器的电感值取决于自身线圈匝数以及线圈和铁心气隙的尺寸。由于干式铁心电抗器是将磁能主要存贮于铁心气隙当中，铁心相当于对磁路短路，相当于只有气隙总长度的空心线圈。因此铁心电抗器线圈的匝数较少， 从而图1.2 干式铁心电抗器
串联电抗器抑制谐波
串联电抗器如何抑制谐波 关键字：串联电抗器谐波抑制电抗率选择无功补偿电抗器 前言 随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，如低压小容量家用电器和高压大容量的工业用交、直流变换装置，特别是静止变流器的采用，由于它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，从而引起电网的谐波“污染”。产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。这不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，形成了对电网的“公害”。 电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理，多层治理、分级协调的原则。在地区的配电和变电系统中，选择主要电能质量污染源和对电能质量敏感的负荷中心设立电能质量控制枢纽点，在这些点进行在线电能质量监测、采取相应的电能质量改善措施显得格外重要。 在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”暂未得到根本整治之前，如果不采取必要的措施，将会产生一定的谐波放大。在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法。串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流[1]，防止谐波对电容器造成危害，避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。但是串联电抗器绝不能与电容器组任意组合，更不能不考虑电容器组接入母线处的谐波背景。文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析，并提出电抗率的选择方法。 电抗器参数的计算 1 基本情况介绍 某110kV变电所新装两组容量2400kvar的电容器组，由生产厂家提供成套无功补偿装置，其中配置了电抗率为6%的串联电抗器，容量为144kvar。电容器组投入运行之后，经过实测发现，该110kV变电所的10kV母线的电压总畸变率达到4.33%，超过公用电网谐波电压（相电压）4%的限值[2]，其中3次谐波的畸变率达到3.77%，超过公用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值[2]。
无功补偿电容器串联电抗器的选用
无功补偿电容器串联电抗器的选用 在高压无功补偿装置中，一般都装有串联电抗器，它的作用主要有两点：1）限制合闸涌流，使其不超过20倍；2）抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。因此，电抗器在无功补偿装置中的作用非常重要。 然而，串抗与电容器不能随意组合，若不考虑电容装置接入处电网的实际情况，采用“一刀切”的配置方式（如电容器一律配用电抗率为5％～6％的串抗），往往适得其反，招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振，危及装置与系统的安全。由于电力谐波存在的普遍性，复杂性和随机性，以及电容装置所在电网结构与特性的差异，使得电容装置的谐波响应及其串抗电抗率的选择成为疑难的问题，也是人们着力研究的课题。电容器组投入串抗后改变了电路的特性，串抗既有其抑制涌流和谐波的优点，又有其额外增加的电能损耗和建设投资与运行费用的缺点。所以对于新扩建的电容装置，或者已经投运的电容装置中的串抗选用方案，进行技术经济比较是很有必要的。虽然现有的成果尚不足为电容装置工程设计中串抗的选用作出量化的规定，但是随着研究工作的深入，实际运行经验的积累，业已提出许多为人共识的见解，或行之有效的措施，或可供借鉴的教训。 下面总结电容器串联电抗器时，电抗率选择的一般规律。 1. 电网谐波中以3次为主 根据《并联电容器装置设计规范》，当电网谐波以3次及以上为主时，一般为12%；也可根据实际情况采用4.5%~6%与12%两种电抗器：（1）3次谐波含量较小，可选择0.5%~1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后3次谐波放大量是否超过或接近限值，并有一定裕度。（2）3次谐波含量较大，已经超过或接近限值，可以选用12%或4.5%~6%串联电抗器混合装设。 2. 电网谐波中以3、5次为主 （1）3次谐波含量较小，5次谐波含量较大，选择4.5%~6%的串联电抗器，尽量不使用0.1%~1%的串联电抗器；（2）3次谐波含量略大，5次谐波含量较小，选择0.1%~1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后3次谐波放大是否超过或接近限值，并有一定裕度。 3. 电网谐波以5次及以上为主 （1）5次谐波含量较小，应选择4.5%~6%的串联电抗器；（2）5次谐波含量较大，应选择4.5%的串联电抗器。对于采用0.1%~1%的串两电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大伙谐振。对于采用4.5%~6%的串联电抗器，要防止怼次谐波的严重放大或谐振。当系统中无谐波源时，为防止电容器组投切时产生的过电压和对电容器组正常运行时的静态过电压、无功过补时电容器端的电压升高的情况分析计算，可选用0.5%~1%的电抗器。 根据以上的选择原则，对无功补偿装置中的串联电抗器有以下建议： （1）新建变电所的电容器装置中串联电抗器的选择必须慎重，不能与电容器任意组合，必须考虑电容器装置接入处的谐波背景。 （2）对于已经投运的电容器装置，其串联电抗器选择是否合理须进一步验算，并组织现场实测，了解电网谐波背景的变化。对于电抗率选择合理的电容器装置不得随意增大或减小电容器组的容量。 （3）电容器组容量变化很大时，可选用于电容器同步调整分接头的电抗器或选择电抗
电抗器选择方法
电抗器选择方法 1.1电抗率的选择 ■补偿装置接入处的背景谐波为3次 当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。只有3次等零序谐波不需要补偿时也可以选择零序滤波电抗器。 3次谐波含量较小，可选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率的串联电抗器混合装设。 ■补偿装置接入处的背景谐波为3次、5次 3次谐波含量很小，5次谐波含量较大（包括已经超过或接近国标限值），选择4.5%～6%的串联电抗器，忌用0.1%～1%的串联电抗器。 3次谐波含量略大，5次谐波含量较小，选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，选择12%或12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。 ■补偿装置接入处的背景谐波为5次、7次及以上(中频冶炼、电镀、轧机、工业炉、单晶炉等大部分工业负荷为此类负荷) 5次谐波含量较小，应选择4.5%～6%的串联电抗器。 5次谐波含量较大，应选择4.5%的串联电抗器。 ■对于采用0.1%～1%的串联电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大或谐振；对于采用4.5%～6%的串联电抗器，要防止对3次谐波的严重放大或谐振。 ■补偿装置接入处的特征次背景严重超过了国标限值，需要谐波治理达到国标要求的需要经过专业的技术人员进行滤波设计并特殊定做滤波电抗和其它滤波组件 负荷容量和配电变压器容量相当时选择并联型无功补偿兼谐波治理装置。 负荷容量远小于配电变压器时选择串联型无功补偿兼谐波治理装置。 1.2电抗器类型的选择 电抗器按照结构的不同分为油浸式铁芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式空芯电抗器、干式半芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器，不同类型的电抗器互有优缺点，需要根据用电现场情况斟酌选择。 理想的电抗器应是有如下特点：无油、无噪音、体积小、线性度好、无漏磁、过流能力强、结构稳定、耐候性强等 1.3■铁芯电抗器 体积小、漏磁小，损耗小，可以装高压柜内，但噪声大，线性度差，有漏磁局部过热的可能，易发生磁饱和，烧毁线圈。系统过压、过流和谐波的影响，致使铁芯过饱和电抗值急剧下降，抑制谐波的能力下降，抗短路电流能力低。干式铁芯式电抗器除上述缺点外，还不能在室外运行。 1.4■干式空芯电抗器 线性度好，噪声小，过流能力强，散热能力强，机械结构简单、坚固，户内外都可使用，基本免维护，但体积大，占地面积大，漏磁范围广，对周围的用电设备电磁干扰大，有功损耗较高。 1.5■半芯电抗器 半芯电抭器是介于铁芯电抭器和空芯电抗器之间的一种新型电抭器，结构简单、线性好、噪音小、维护方便，比空心电抗器体积小、重量轻、损耗小，但由于采用了非线性材料铁芯、其电
变压器串联电抗器
串联电抗器的作用及选择来源：中国互感器网时间：2007-09-28 字体：[ 大中小] 投稿由计算结果可以看出，选择6%的串联电抗器对 3 次谐波电压放大率FVN 为1.21，5 次谐波电压放大率FVN 为0.69。对经过与现场谐波实测数据比较发现： 3 次谐波电压放大率FVN 与以上理论计算值基本一致， 5 次谐波电压放大率FVN 但的误差较大。文献[5]认为：简化的电路模型对于 3 次谐波电压放大率FVN 的计算有工程价值，但对 5 次谐波电压放大率FVN 的计算无工程价值。2400 kvar 的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器，产生了3 次谐波放大，且超过公用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值。因此可以判断在如此谐波背景下，2400kvar 的电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器是不恰当的。（5）电抗率的合理选择要做到合理地选择电抗率必须了解该电容器接入母线处的背景谐波，根据实测结果对症下药。并联电容器的串联电抗器，IEC 标准按照其作用分为阻尼电抗器和调谐电抗器。阻尼电抗器的作用是限制并联电容器组的合闸涌流，其电抗率可选择得比较小，一般为0.1%～1%；调谐电抗器的作用是抑制谐波。当电网中存在的谐波不可忽视时，则应考虑使用调谐电抗器，其电抗率可选择得比较大，用以调节并联电路的参数，使电容支路对于各次有威胁性谐波的最低次谐波阻抗成为感性，据式(4)可得K 值即对于谐波次数最低为5 次的，K＞4%；对于谐波次数最低为 3 次的，K＞11.1%。如果该变电所的2400 kvar 电容器组的电抗率分别按照0.1%、1%、4.5%、12%配置，试将有关参数代入式(3)，经过计算，1～7 次谐波电压放大率FVN 的结果如表3 所示。由计算结果可以看出，选择12%的串联电抗器对 3 次谐波电压放大率FVN 仅为0.50。因此电抗率按照12%配置是值得进一步验算的。经过进一步验算（谐振分析、限制涌流分析因篇幅所限略），选择12%的串联电抗器不会发生3 次、5 次谐波并联谐振或接近于谐振，同时另外一组电抗率为12%的电容器单组或追加投入时，涌流能够得到有效限制。（6）电抗率选择的进一步分析值得一提的是我国的电网普遍存在 3 次谐波，故不同电抗率所对应的 3 次谐波谐振电容器容量QCX3 应该引起足够的重视。由式(5)计算可得，分别选择4.5%、6%和12%的串联电抗器后，3 次谐波谐振电容器容量分别为即当串联电抗率选4.5%，电容器的容量达到或接近电容器装置接入母线的短路容量的 6.6%时，就会发生3 次谐波并联谐振或接近于谐振；当串联电抗率选6%，电容器的容量达到或接近电容器装置接入母线的短路容量的 5.1%时，也会发生 3 次谐波并联谐振或接近于谐振；当串联电抗率选12%，一般不会发生 3 次谐波并联谐振。一般情况下，110kV 变电所装设的电容器的容量较小（0.05S d ～0.06 S d），不会发生3 次谐波并联谐振或接近于谐振，但会引起3 次谐波的放大；而220kV 变电所装设的电容器的容量较大，完全有可能发生 3 次谐波并联谐振或接近于谐振，因此务必引起设计人员的高度重视。 3 串联电抗器的选择 3.1 串联电抗器额定端电压串联电抗器的额定端电压与串联电抗率、电容器的额定电压有关。该额定端电压等于电容器的额定电压乘以电抗率（一相中仅一个串联段时），10kV 串联电抗器的额定端电压的选择见表4。来源:http https://www.360docs.net/doc/9d18047479.html, 3.2 串联电抗器额定容量串联电抗器额定容量等于电容器的额定容量乘以电抗率（单相和三相均可按此简便计算）。由此可见，串联电抗器额定端电压、额定容量均与电容器的额定电压、额定容量及电抗率有关。电容器的额定电压、额定容量
电抗器工作原理及作用(用途)
电抗器 懂得放手的人找到轻松，懂得遗忘的人找到自由，懂得关怀的人找到幸福！女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。生活是灯，工作是油，若要灯亮，就要加油！相爱时，飞到天边都觉得踏实，因为有你的牵挂；分手后，坐在家里都觉得失重，因为没有了方向。
内容简介一：电抗器在电力系统中的作用 二：电抗器的分类 三：详细介绍及选用方法 四：各种电抗器的计算公式 五：经典问答 一：电抗器在电力系统中的作用
由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%～7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%～13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升：铁芯85K，线圈95K,绝缘水平：3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值，其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级，不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 信息来自:输配电设备网 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要，布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。 由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电
串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择
串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择 摘要：串联电抗器是高压并联电容器装置的重要组成部分，其主要作用是抑制谐波和限制涌流，因此，在并联电容器的回路中串联电抗器是非常必要的。电抗率是串联电抗器的重要参数，电抗率的大小直接影响着它的作用。文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析，并提出电抗率的选择方法。 关键词：串联电抗器谐波抑制电抗率选择 1 前言 随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，如低压小容量家用电器和高压大容量的工业用交、直流变换装置，特别是静止变流器的采用，由于它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，从而引起电网的谐波“污染”。产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。这不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，形成了对电网的“公害”。 电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理，多层治理、分级协调的原则。在地区的配电和变电系统中，选择主要电能质量污染源和对电能质量敏感的负荷中心设立电能质量控制枢纽点，在这些点进行在线电能质量监测、采取相应的电能质量改善措施显得格外重要。 在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”暂未得到根本整治之前，如果不采取必要的措施，将会产生一定的谐波放大。在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法。串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流[1]，防止谐波对电容器造成危害，避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。但是串联电抗器绝不能与电容器组任意组合，更不能不考虑电容器组接入母线处的谐波背景。文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析，并提出电抗率的选择方法。 2 电抗器选择不当的后果 2.1 基本情况介绍 某110kV变电所新装两组容量2400kvar的电容器组，由生产厂家提供成套无功补偿装置，其中配置了电抗率为6%的串联电抗器，容量为144kvar。电容器组投入运行之后，经过实测发现，该110kV变电所的10kV母线的电压总畸变率达到4.33%，超过公用电网谐波电压（相电压）4%的限值[2]，其中3次谐波的畸变率达到3.77%，超过公用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值[2]。 经过仔细了解和分析，发现该110kV变电所的10kV系统存在大量的非线性负载。即使在电容器组不投入运行的情况下，10kV母线的电压总畸变率也高达4.01%，其中3次谐波的畸变率高达3.48%。在如此谐波背景下，2400kvar电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器是否适合？现计算分析如下。 2.2 电抗率的选择分析
串联谐振电抗器介绍说明_串联谐振装置
https://www.360docs.net/doc/9d18047479.html, 串联谐振电抗器介绍说明_串联谐振装置武汉汇卓电力自动化有限责任公司关注到我国电力事业的迅猛发展以及城市电网改造 的进行，用交联聚乙烯（XLPE）电力电缆代替架空线路已经成为一种趋势，且电压等级和 截面积、长度等都不断增加，导致交流耐压设备也不断增加，试验容量也不断提升，传统交 流耐压设备现主要为HZXZ系列串联谐振试验装置，其高压谐振电抗器多采用“带铁芯式 桶型”结构，此结构在很大程度上增加了单个设备的体积及重量，并且，带铁芯是结构其散 热效果较差，考虑现场试验的实际情况和操作搬运的方便性及产品整体实用性能，我公司特 研发出“超轻型环形空心电抗器”，这在很大程度上解决了现场搬运工作，提高工作效率。 串联谐振电抗器主要性能特点： 1、内部绝缘采用耐高温、高绝缘性的硅胶灌封浇注； 2、空芯结构设计，较传统铁芯式结构相比，改善了铁芯磁饱和及散热的性能； 3、外壳采用POM材料开模具一次注塑成型，表面洁净光滑、机械强度高、耐高温、 耐碰撞、耐磨损；
https://www.360docs.net/doc/9d18047479.html, 4、整体结构为干式空芯环形结构，大大改善产品搬运、安装及拆卸、储存工作； 5、积木式组合方式、环形端面设计结构，最大限度改善散热性能，改善散热量，提高使用性能及工作寿命； 参考常规配置 1、10kV电缆配置；（按截面积300mm2为例）电抗器规格：10kV/5.5A/2.8H
https://www.360docs.net/doc/9d18047479.html, 被试品对象电抗器组合方式激励变输出选择变频电 源配置型号
https://www.360docs.net/doc/9d18047479.html, 10kV电缆1公里2台串联0.9kV5kW110kVA/22kV 10kV电缆2公里3台串联0.9kV5kW165kVA/22kV 10kV电缆3公里2台串联2组并 0.9kV10kW220kVA/22kV 联
串联电抗器为什么能够限制短路电流
串联电抗器为什么能够限制短路电流，为什么能够消除高次谐 波？ 将电抗器与电容器串联构成去谐系统可以避免这些谐振现象。 去 谐系统的自振频率 介于最低的谐波频率和基波频率之间，对于 高于去谐系统自振频率的谐波而言，去谐系统表现为感性，避免 了谐振；对于 50Hz 的基波频率而言，它呈容性，因而无功功率 可以得到补偿。此串联电抗器不但能抑制合闸时的瞬时涌流，而 且可抑制、吸收谐波电流，具有滤波作用，大大提高了电网的运 行安全性。然而，串抗与电容器不能随意组合，若不考虑电容装 置接入处电网的实际情况，采用"一刀切"的配置方式（如电容器 一律配用电抗率为 5％～6％的串抗），往往适得其反，招致某 次谐波的严重放大甚至发生谐振，危及装置与系统的安全。由于 电力谐波存在的普遍性，复杂性和随机性，以及电容装置所在电 网结构与特性的差异， 使得电容装置的谐波响应及其串抗电抗率 的选择成为疑难的问题，也是人们着力研究的课题。电容器组投 入串抗后改变了电路的特性，串抗既有其抑制涌流和谐波的优 点，又有其额外增加的电能损耗和建设投资与运行费用的缺点。 所以对于新扩建的电容装置， 或者已经投运的电容装置中的串抗 选用方案，进行技术经济比较是很有必要的。虽然现有的成果尚 不足为电容装置工程设计中串抗的选用作出量化的规定， 但是随
着研究工作的深入，实际运行经验的积累，业已提出许多为人共 识的见解，或行之有效的措施，或可供借鉴的教训。 下面总结电容器串联电抗器时，电抗率选择的一般规律。 电网谐波中以 3 次为主根据《并联电容器装置设计规范》，当电 网谐波以 3 次及以上为主时，一般为 12%；也可根据实际情况 采用 4.5%~6%与 12%两种电抗器： （1）3 次谐波含量较小，可选择 0.5%~1%的串联电抗器， 但应验算电容器投入后 3 次谐波放大量是否超过或接近限值， 并 有一定裕度。2）3 次谐波含量较大，已经超过或接近限值，可 以选用 12%或 4.5%~6%串联电抗器混合装设。 电网谐波中以 3、 5 次为主 （1）3 次谐波含量较小，5 次谐波含量较大，选择 4.5%~6%的 串联电抗器，尽量不使用 0.1%~1%的串联电抗器；（2）3 次 谐波含量略大，5 次谐波含量较小，选择 0.1%~1%的串联电抗 器，但应验算电容器投入后 3 次谐波放大是否超过或接近限值， 并有一定裕度。 电网谐波以 5 次及以上为主（1）5 次谐波含量较小，应选择 4. 5%~6%的串联电抗器；
高压串联电抗器CKSC-90-10-6%
CKSC-90/10-6高压串联电抗器产品技术参数1依据标准：JB/T5346-1998 2电抗器型号：CKSC-90/10-6% 3额定容量：90kVar 4相数：三相 5频率：50HZ 6系统额定电压：10KV 7配套电容器额定电压:11/√3 8电抗器额定端电压:381V 9额定电抗率:6% 10额定电流：78.7A 11最大工作电流:106A 12噪声:45dBA 13最大工作电流时的温升:80K 14绝缘水平:LI75AC42 15绝缘材料耐热等级:F级 16冷却方式：AN 17使用条件：户内 18海拔高度:2000m 19环境温度:-25℃--40℃ 20外形尺寸:970L*500W*1007H 21安装孔尺寸：550A*400B
22铁芯尺寸: 794L*110W*970H 22单位：mm 23电抗器重量：530KG 24电抗器材质: 采用优质铜线绕制 25 配套电容器额定容量:1500kvar 26电抗值:4.84Ω 电抗器作用： 该产品与并联电抗器组相串联，具有补偿电网无功功率、提高功率因数、抑制谐波电流、限制合闸涌流等功能，适用于电力系统、电力化铁道、冶金、石化等较高防火要求、电磁干扰要求和安装空间有限的城网变电站、地下变电站和微机控制变电站等场所。 结构特点 1. 该电抗器分为三相和单相两种，均为环氧浇注式。 2. 铁芯采用优质低损耗冷轧取向硅钢片，经高速冲床冲剪，具有毛刺小、规则均匀、叠片整齐优美，确保电抗器运行时低温升低噪声的性能。 3. 线圈为环氧浇注型，线圈内外敷设环氧玻璃网格布作增强，采用F级环氧浇注体系在真空状态下进行浇注，该线圈不但绝缘性能好，而且机械强度好，能耐受大电流冲击和冷热冲击而不裂开。
电抗率选择的一般原则
电抗率选择的一般原则 一、电容器装置接入处的背景谐波为3次(当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。) (1) 3次谐波含量较小，可选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 （2） 3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，选择12%或12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。 二、电容器装置接入处的背景谐波为3次、5次 （1） 3次谐波含量很小， 5次谐波含量较大（包括已经超过或接近国标限值），选择4.5%～6%的串联电抗器，忌用0.1%～1%的串联电抗器。 （2） 3次谐波含量略大， 5次谐波含量较小，选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 （3） 3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，选择12%或12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。 三、电容器装置接入处的背景谐波为5次及以上 （1）5次谐波含量较小，应选择4.5%～6%的串联电抗器。 （2）5次谐波含量较大，应选择4.5%的串联电抗器。 （3）对于采用0.1%～1%的串联电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大或谐振；对于采用4.5%～6%的串联电抗器，要防止对3次谐波的严重放大或谐振。 电容器回路的谐波阻抗特征：＝X*（nk-1/n） n=谐波次数 k=电抗率 （nk-1/n）>0时，即k>1/n2 电容器流入谐波小 （nk-1/n）＝0时，即k＝1/n2 电容器滤波串联谐振 k=1/n2-Xs1/Xc1时，电路发生并联谐振应避免 Xs1=电源系统基波电流 3次谐波时 11%时，串联谐振，起滤波作用 10.5%时，并联谐振，应避免 5次谐波时 4%时，串联谐振 3.5%时，并联谐振 7次谐波时 2%时，串联谐振 1.5时，并联谐振 含有谐波源和电力电容器的回路的电力系统，发生n次谐波串联谐振条个k=1/n2 不发生n次谐波放大的条件是k>1/n2 发生n次谐波并联谐振条件k=1/n2-Xs1/Xc1 5次中心点5.67% 3次中心点12.78% 因实际运行中会出现K值逐步下降，为避免K值减小而进入谐波放大区，甚至导致并联谐振，实际K＝1/n2+0.02 或K=1/n2+0.01 为好
电抗器的作用
电路中电抗器一般有两个作用：①抑制浪涌（电压、电流）；②抑制谐波电流。 1. 抑制浪涌： 在大功率电力电子电路中，合闸瞬间，往往产生一个很大的冲击电流（浪涌电流），浪涌 电流虽然作用时间短，但峰值却很大。比如，电弧炉、大型轧钢机，大型开关电源，UPS 电源，变频器等，开机浪涌电流往往超过正常工作电流的100倍以上。在输入侧串接电抗器，能有效的抑制这种浪涌电流。『合闸瞬间，电抗器呈高阻态（相当于开路）』。 2. 抑制谐波电流 随着电力电子技术的广泛应用，我们的电网中增加了大量的非线性负载，比如，AC－DC 电源，UPS，变频器等，它们都是以开关方式工作的。这些以开关方式工作的用电设备， 往往变成了谐波电流的发生源，“污染”电网，使电网电压波形畸变。谐波的危害之一便 是中心线过载发热燃烧。电抗器的接入，能有效抑制谐波污染。 电力系统中所采取的电抗器常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制 短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。 220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关 运行状况的多种功能，主要包括：（1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低 工频暂态过电压。（2）改善长输电线路上的电压分布。（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。（4）在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列。 （5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用。电抗器的接线分串联和并联两种方式。串联电抗器通常起限流作用， 并联电抗器经常用于无功补偿。目前主要用于无功补偿和滤波． 1.半芯干式并联 电抗器：在超高压远距离输电系统中，连接于变压器的三次线圈上。用于补偿线路的电容 性充电电流，限制系统电压升高和操作过电压，保证线路可靠运行。 2.半芯干式串联 电抗器：安装在电容器回路中，在电容器回路投入时起合闸涌流作用并抑制谐波
串联电抗器技术说明
产品名称：低压串联电抗器型号及功能原理图 产品描述：低压串联电抗器电抗器的线圈和铁芯组装成一体后经过预烘、真空浸漆、热烘固化等一系列工艺流程后，使电抗器线圈和铁芯牢固成一体，大大减小了运行时的温升及噪声，有效的提高了电抗器品质因数及减少谐波的效果。 产品细节 低压串联电抗器 一、型号含义 二、用途 低压串联电抗器工作时，电容器在补偿容性无功率的时候，往往会受到谐波电流、合闸涌流及操作过电压的影响，造成电容器的损坏和功率因数的降低，为此需要在电容器的前端加装串联电抗器，用于抑制和吸收谐波、保护电容器，避免谐波电压、电流及冲击电压、电流的影响，改善电能质量提高系统功率因数，延长电容器的使用寿命。 三、结构特点 1.该电抗器分为三相和单相两种，均为铁心干式。 2.铁芯采用优质低损耗冷轧取向硅钢片，经高速冲床冲剪，具有毛刺小、规则均匀、叠片整齐优美，确保电抗器运行时低温升低噪声的性能。 3.线圈采用F级漆包扁线绕制，排列紧密且均匀，外表不包绝缘层，且具有极佳的美感和较好的散热性。 4.电抗器的线圈和铁芯组装成一体后经过预烘、真空浸漆、热烘固化等一系列工艺流程后，使电抗器线圈和铁芯牢固成一体，大大减小了运行时的温升及噪声，
有效的提高了电抗器品质因数及减少谐波的效果。 5.电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料，确保电抗器具有较高的品质因数和较低的温升，确保具有较好的滤波效果。 6.电抗器外形尺寸参考标准柜体尺寸设计，具有体积小，接线方便、外观美等优点。 四、低压串联电抗器使用条件 1. 海拔高度不超过2000米。 2. 运行环境温度-25℃～＋45℃，相对湿度不超过90％。 3. 周围无有害气体，无易燃易爆物品。 4. 周围环境应有良好的通风条件。 五、性能及技术参数 1. 可用于电容电压为：0.4kV、0.45kV、0.48kV、0.525kV、0.66kV、0.69kV、 1.14KV。 2. 电抗率为：1%、4.5%、5%、6%、7%、12%、14% 3. 绝缘等级：F级，电抗器噪声：≤45dB 4. 过载能力：≤1.35倍下连续运行 5. 三相电抗器的任意两项电抗值之差不大于±5%。 六、接线方式 七、技术参数 型号配套电容 （kvar） 电抗器容量 （kvar） 系统电压 （kV） 额定电流 （A） 电抗率 （%） 阻抗 （Ω） 电感 （mL） CKSG-1/0.48-5 20 1 0.48 24 5 0.579 1.844 CKSG-1.25/0.48- 5 25 1.25 30 0.463 1.475 CKSG-1.5/0.48-5 30 1.5 36 0.386 1.229 CKSG-2/0.48-5 40 2 48.11 0.288 0.917 CKSG-2.50.48-5 50 2.5 60.14 0.230 0.732 CKSG-3/0.48-5 60 3 72.17 0.192 0.611 CKSG-1.2/0.48-6 20 1.2 24 6 0.694 2.210 CKSG-1.5/0.48-6 25 1.5 30 0.556 1.770 CKSG-1.8/0.48-6 30 1.8 36 0.463 1.475 CKSG-2.4/0.48-6 40 2.4 48.11 0.346 1.101 CKSG-3/0.48-6 50 3 60.14 0.276 0.879 CKSG-3.6/0.48-6 60 3.6 72.17 0.230 0.732