关于低压电容补偿中串联电抗器的优劣分析-海文斯电气

2019-12-18 17:32:09

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近年来，电力电子技术高速发展，工业自动化水平也是日益提高，在现代生产生活中大量的非线性负载设备投入使用，使得目前的电能质量问题日益严峻，谐波污染是目前电网环境亟待解决的问题。纵观滤波市场，谐波治理的产品有多种，包括滤波电抗器、有源滤波器APF、SVG等等，但现在市场较为普遍的方式就是电容串联电抗器的形式。下面就低压电容补偿中串联电抗器的优劣做简单分析。

低压电容器补偿回路串联电抗器的优点：

1、限制涌流

电抗器属于阻性元件，在实际的用电电路中，虽然采用晶闸管投切可以有效的实现过零投切，减小投切涌流的产生，但，为了确保电容器能够正常的进行有效的无功补偿，常常以串联电抗器来吸收或减小电流涌流对电容器的危害。

2、滤除一定的电网谐波

用于整流电路中减少直流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。例如，在通常的电抗器用法中，7%的滤波电抗器可以有效的滤除5、7次以上的谐波，14%的电抗器可以有效的滤除3次及其以上的谐波成分，保护低压电容补偿正常的进行。

低压电容器补偿回路串联电抗器的缺点：

1、升高电容器的端电压

要计算串联电抗器后电容的端电压，可根据下面公式：

如果串联电抗器的电抗率为K，电容器串联电抗器后，端电压为 Uc=Un/(1-K)。当电抗率 K=7%，在系统电压Un=400V 时，有上述公式可得出低压电容两端的电压：

Uc=400/ （1-7%）=430V

有上述数据可得到结论，当系统电压为400V，串联7%时，电容两端电压升高到430，所以，在选用电容器时，额定电压为400V的电容已不能满足用电要求，需选用450V或480V的电容器。

2、减少了电容器补偿容量

我们引用上述的结论，假如选择额定电压480V，额定容量30Kvar的电容器进行补偿，根据上述计算，此时电容器两端的电压值为430V，那么根据电容器的输出容量的计算方式：

QC=2πfCU2

然而，此时的电容器补偿输出容量未达到30Kvar，准确的计算应该是30×（430/480）2=24kvar，接下来，还需要考虑实际电容电抗在工作中，电抗器还会吸收一部分电容器的补偿容量用于自身正常工作，根据上述计算，实际的输出容量比理论上的更少。故在低压电容补偿中串联电抗器，不仅会提高电容端电压，也会减少实际电容的输出容量，增加企业的成本投入，影响经济效益。

3、会形成谐振现象

电容器是容性元件，电抗器则是典型的感性元件。低压电容在进行无功补偿的过程中，随着使用时间的延长，容值会出现一定的衰减，当衰减到一定程度时，由于电容与电抗的不匹配，在一定频率的情况下，会形成谐振现象。谐振会造成电容器过电压过电流，进一步损坏电容器，影响无功补偿效果，另外，谐振也使对其他的用电设备损耗加剧，造成设备损坏。

4、增加用户成本支出

在同等的补偿容量需求时，串联电抗器会增加有功损耗和用户的投资，加大成本，影响经济效益。

综上所述，在低压电容补偿中串联电抗器又有点也有缺点，但为了保护无功补偿中的各项元器件和保证无功补偿的正常进行，串联电抗器仍是目前较为常用的方式。

海文斯滤波补偿装置，为您的电能质量保驾护航。