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无功弥补用串连电抗器的机能与感化阐发

宣布日期:2014-08-16 |
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今朝工矿企业无功弥补多接纳分组主动跟踪弥补,单组容量多为900kvar以下,普通都将电力电容器,串连电抗器及真空打仗器等装于统一柜内,如许就请求电抗器体积小、机能好、分量轻、便于装配掩护;现对无功弥补用串连电抗器的用处、机能先容以下。 
一、串连电抗器类种
1、油浸式铁芯电抗器;
2、干式铁芯电抗器;
3、干式空芯电抗器;
4、干式半芯电抗器;
5、干式磁屏障电抗器;
二、无功弥补电抗器用处分为:
1、限流电抗器;
2、按捺谐波电抗器;
3、滤波电抗器;
三、串连电抗器的感化是多功效的,首要有:
1、降落电容器组的涌流倍数和涌流频次,便于挑选配套装备和掩护电容器。按照GB50227规范请求应将涌流限定在电容器额外电流的10倍以下,为了不产生谐波缩小(谐波牵引),请求串连电抗器的伏安特征尽能够或许为线性。收集谐波较小时,接纳限定涌流的电抗器;电抗率在0.1%-1%摆布即:可将涌流限定在额外电流的10倍以下,以削减电抗器的有功消耗,并且电抗器的体积小、占空中积小、便于装配在电容器柜内。接纳这类电抗器是即经济,又节能。
2、串连滤波电抗器,电抗器阻抗与电容器容抗全调谐后,构成某次谐波的交换滤波器。滤去某次高次谐波,而降落母线上该次谐波的电压值,使线路上不存在高次谐波电流,进步电网的电压品德。
滤波电抗器的调谐度:
XL=ωL=1/n2XC=AXC
式中A-调谐度(%)
XL-电抗值(Ω)
XC-容抗值(Ω)
n-谐波次数
L-电感值(μH)
ω----314
各次谐波滤波电抗器的电抗率
3次谐波为11.12%
5次谐波为4%
7次谐波为2.04%
11次谐波为0.83%
高次谐波为0.53%
按上述调谐度设置装备摆设电抗器,可知足滤除各次谐波。
3、按捺谐波的电抗器,先决前提是须要清晰电网的谐波环境,查清四周用电户有不大型整流装备、电弧、炼钢等能产生谐波的装备,有不机能不杰出的高压变压器及高压机电,尽能够或许实测一下电网谐波的现实量值,再按照现实谐波量来设置装备摆设恰当的电抗器。铁芯电抗器电抗线性度不好,有噪声,空芯电抗器运转无噪声,线性度好,消耗小。
规范划定空芯电抗器容量在100KVAR以下时,每伏安消耗不大于0.03W。比方:单台12000VA电抗率6%的电抗器消耗为360W,三相有功消耗为1080W,这是一个不小的数字。电网上谐波较小时,接纳限流电抗器可节流电能。
4、由于设置了串连电抗器,削减了体系向并联电容器装配或电容器装配向体系供给短路电流值。
5、可削减电容器组向毛病电容器组的放电电流,掩护电力电容器。
6、可削减电容器组的涌流,有益于打仗器灭弧,降落操纵过电压的幅值。
7、减小了由于操纵并联电容器组引发的过电压幅值,有益于电网的过电压掩护。
四、串连电抗器的选型准绳
用电企业都有自身的特色,对装备有差别的请求,干式电抗器有乐音小、电抗器的线性度好、机器强度高、装配简略等特色;油浸电抗器消耗小、占空中积小、线性度不好、乐音大。是以,接纳甚么样的电抗器应综合斟酌。串连电抗器首要感化是按捺谐波、限定涌流和滤除谐波。电抗率是电抗器的首要参数,电抗器的巨细间接影响它的感化。
限流电抗器电抗率在0.1-1%,而按捺谐波的电抗器电抗率在4.5%-13%,限流电抗器把涌流限定在电容器额外电流10倍以下为谊。设置装备摆设限流电抗器时,应斟酌线路电抗(1μH/M)。
五、投切电容器时的涌流:
1、单组电容器投入时的涌流
Iym=√2 IΣ[1-√(XΣ/Xl)]
Xl=2 IΣ* XΣ/( Iym-√3* IΣ)2
ψy=ψ√(XΣ/Xl)
式中
Iym---合闸涌流最大幅值(峰值)(KA)
IΣ---组电容器装配的额外相电流  (A)
XΣ---组电容器相总额外电抗  (Ω)
X_l---体系感抗与串连电抗器相额外电抗  (Ω)
fy ----涌流频次
Μ---电网频次
2、各电容器组容量相称时按下式
Iym=[(M-1)/M]*√[2 000QΣ/3ωL]  (kA)
L=[(M-1)/M]2*[2 000QΣ/3ωIym2]  (μH)
式中
QΣ-单组电容器额外容量  (kvar)
Μ---电容器组数
L---电感值   (μh)
ω---角频次   (314)
Iym-峰值电流(ka)
线路电抗XL′=(1μH/Μ)
fy=103/[2л√(LCΣ)]
当电网存在谐波不可轻忽时,应接纳按捺谐波的电抗器。为了肯定公道的电抗率,应查明电网谐波背景含量,以便恰当的选用电抗器品种和电抗率。
六  按以下体例装备电抗器
1、偶次谐波2、4、6、8……次,谐波对称相互对消,是以不于斟酌。
2  奇次谐波为3、5、7、11、13次及以上谐波,这些谐波多出自豪型整流装备,电弧、炼钢、机电车等负荷。当用户的电网内有这类装备,便是有谐波源,应测谐波次数及含量,如谐波不跨越国度规范,而后计较应设置装备摆设的电抗器参数。含有3次谐波设置装备摆设13%的电抗器,含有5次以上谐波设置装备摆设4.5%-6%的电抗器,4.5%--6%的电抗器能够或许笼盖5次以上谐波。
设置装备摆设电抗器后应换算是不是能产生谐波缩小景象,如产生以下环境时应转变电抗器的参数。
 
七、谐波缩小景象的判据
 

范例 等值电路图
(归算为单相电路)
产生前提的判定式 缩小批
 
谐波电流电源侧缩小
 
  nXL-XC/n<0
┃(nXL -XC/n)/ (nXS+nXL-XC/n)┃>1
缩小了母线电压正弦波畸变率,不许呈现负荷过电流
电容器侧缩小   nXL -XC/η<0
┃nXs/( nXs+ nXL- XC/n) ┃ >1
缩小了母线电压正弦波畸变率,电容器组过负荷,不许呈现电容器组过电流
 
并联谐振
 
  nXL -XC/n<0
nXs≈-( nXL-XC/n)
电容器组及负荷母线上正弦波畸变率相对防止呈现
 
 
1、设置装备摆设6%的电抗率能够或许缩小3次谐波,如收集有3次谐波时要设置装备摆设13%的电抗器。
2、装设电抗器后能够或许产生谐波缩小,实测谐波含量,按现实环境配恰当的电抗率。
3、电抗器的端电压为
UD=UN ╳电抗率(0.1%—13%)  (V)
式中:
UD---端电压  (V)
UN---电容器额外电压  (KV)
电抗器的端电压是指电抗器自身的任务电压,不是电网电压,如13%的电抗率,10KV电网电压,电容器的相电压为6936V,电抗器的端电压为6936 ╳13%=900V。
八、电抗器的品德因数
单通滤波器的串连电抗器的品德因数是一项首要的目标,普通在30-60之间,应力图品德因数高,也便是电抗器线圈直流电阻尽能够或许小。
Q= nXl/RL=(30~60)单通滤波器的品德因数
高通滤波电抗器的品德因数同上,但需加并联电阻。
Rb=√XLXC=BXL=XC/B
九、电抗器的特征
1、铁芯电抗器
噪声大、电抗器线性度差、能引发漏磁、部分过热,易产生磁饱和,销毁线圈。体系过压、过流协调波的影响,导致铁芯过饱和电抗值急剧降落,按捺谐波的才能降落,抗短路电流才能低。干式铁芯式电抗器除上述错误谬误外,还不能在室外运转。 
2、干式空芯电抗器  
线性度好,无噪声,过流才能强,散热才能强,机器布局简略、坚忍,户内、户外都能够利用,根基上免掩护。错误谬误是体积较大消耗较大。
3、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,在空芯电抗器绕组内加上不闭合磁路的铁芯,使半芯电抗用具有铁芯电抗器和空芯电抗器的长处。构成全新的半芯电抗器,半芯电抗器线圏直径比空芯电抗器直径小20% 电抗器消耗低25%,线性度靠近于直线,阻抗不随电流增添而减小,噪声低于50db。便于在柜内装配,是无功弥补比拟好的串连电抗器。
抱负的电抗器应是有以下特色:
1、无油 2、无乐音 3、体积小 4、线性度好 5、无漏磁 6、过流才能强
行将来生长标的目的是干式半芯磁屏障电抗器。
十、串连电抗器后电容器电压下降的环境
有串连电抗器后电容器端电压会下降,其下降的幅值与串连电抗器的百分数有关;百分数高,电容器端电压高,按下表计较。
串连电抗器百分率与电容器电压下降的干系

n 0.1% 1.0% 4.5% 5% 6% 12% 13%
1+n 1.001 1.01 1.045 1.05 1.06 1.12 1.13
1/1-n 1.001 1.01 1.047 1.0526 1.0638 1.1364 1.1494
 
十一、为甚么接纳百分率计较电抗器
 
限流电抗器是保障合闸涌流不跨越电容器额外电流的十倍,如许能降落电抗器的铜耗,减小体积。4.5%-13%的电抗器是按捺谐波的,若是收集谐波较大,如3次、5次、7次、11次及高通谐波都存在,只要用13%的电抗器能按捺3次以上的谐波,若是不3次谐波,便能够或许用6%的电抗器来笼盖5次以上的谐波,由于高于5次以上的谐波须要的电抗都小于5次谐波的电抗。

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