3.4.4 电容器串联电抗器的选择及实例

电容器串联电抗器的作用是抑制合闸涌流和谐波电压,以免电容器被损坏。电抗器必须与电容器配合好,否则将失去保护电容器的作用。具体选择如下:

①根据要选配串联电抗器的电容器组的实际容量QC和额定电压UCe计算电容器的基波容抗XC1和额定电压下的基波电流IC1

IC1=QC/UCe

②根据选配串联电抗器的目的,确定串联电抗器的工频电抗XL1。其中,在抑制涌流时,XL1可在(0.001~0.003)XC1的范围内选取。在防止5次及以上谐波放大时,XL1可在(0.045~0.06)XC1的范围内选取。但要注意,串接6%或4.5%电抗器均会产生3次谐波电流放大,而串接6%电抗器对3次谐波电流的放大程度更加严重,串接4.5%电抗器则很接近于5次谐波谐振点的电抗值的4%。因此,在需要抑制5次及以上谐波,同时又要兼顾减小对3次谐波放大的情况下,XL1可选取4.5%XC1。在防止3次及以上谐波放大时,XL1可在(0.12~0.13)XC1的范围内选取。在防止2次及以上谐波放大时,XL1应在(0.26~0.27)XC1的范围内选取。

③核算串联电抗器的额定电流为

ILeICe

式中 ILe——串联电抗器的额定电流,A;

ICe——配套并联电容器组的额定电流,A。

【例3-4】 有一组额定电压为10.5kV、容量为2000kvar的高压单相并联电容器,为了防止3次及以上谐波放大,试选配单相串联电抗器。

解:电容器的基波容抗为

额定电压下的基波电流为

IC1=2000/10.5≈190(A)

串联电抗器的工频电抗为

XL1=0.12XC1=0.12×55=6.6(Ω)

串联电抗器的额定电流为

ILe=IC1=190(A)

因此可选用额定电抗为6.6Ω、额定电流为190A以上的单相串联电抗器。

对于同一组电容器,若选配电抗器的目的仅仅是为了限制涌流,则仅需选用XL1=0.002×55Ω=0.11Ω,ILe=190A以上的空心电抗器就可以了。