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电抗器在无功补偿装置中的作用
  发布者:   发布时间:2019-07-15  阅读:1083次

电抗器也叫电感器,一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场,所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。感性负载是需要吸纳电网的有功及无功电流运行的,从而使电网增加无功电流的输送,电网线损耗增大。电容柜根据线路感性负载耗用无功电流自动投入所需电容器量提供适当的无功电流,从而提高线路的功率因数。

电容器在补偿功率的时候,往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击,造成电容器损坏和功率因数降低,为此,需要在补偿的时候进行谐波治理。

比如变频器直流侧采用电容滤波或电感滤波的二极管整流电路也是严重的谐波污染源。变频器(特别是大功率变频器)运行时产生的谐波对设备的影响与危害、谐振电流对变频器的危害、电容补偿柜在自动投切时对变频器的危害。变频器发射的谐波电流注入到系统中,会在电容上产生较大的电流(有两个原因。 第一, 谐波电流的频率较高,补偿电容对高频电流具有更小的阻抗,因此会产生较大的电流。 第二, 谐波电流会在系统中发生谐振,导致谐波电流被放大,这个原因通常是问题的主要原因)。如果我们在变频器进线端加装输入电抗器,可以将各种不良影响和危害降到最低,从而保证变频器的安全稳定运行。

变频器属于非线性装置也要消耗无功功率,如三相桥式整流电路在调整电压时,在工作时基波电流滞后于电网电压,要消耗大量的无功功率。另外,这些装置也会产生大量的谐波电流,谐波源都是要消耗无功功率的。

在高低压无功补偿装置中,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(3.5.7.11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。

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。

电抗器和电容器串联,其作用: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气设备运行的稳定性。

然而,串抗与电容器不能随意组合,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。

电容补偿柜自动控制电容器组的投切,在正常工作时使功率因数一直保持在较高的范围内,如调整不当,也可能在低负荷时出现振荡现象,即低负荷时补偿电容器反复投切,不能稳定工作。电容器投入系统时,由于电容器两个极板上没有电荷,所以瞬间相当于短路,充电电流呈指数衰减,这个电流变化被称为“浪涌”,就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。电容频繁投切产生的浪涌对变频器的危害很大:多个小浪涌累积效应造成整流二极管、直流母线电容性能的衰退、导致其寿命缩短甚至烧坏;一个大的浪涌直接导致变频器保险熔断、整流二极管击穿等。





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