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关于低压电容补偿中串联电抗器的优劣分析-海文斯电气
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海文斯电气有限公司 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-12-18 17:16:01 楼主

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APFSVG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57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:

8.png 

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)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450V480V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30×430/4802=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。


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