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    電抗器在無功補償裝置中的作用
      發布者:   發布時間:2019-07-15  閱讀:628次

    電抗器也叫電感器,一個導體通電時就會在其所占據的一定空間范圍產生磁場,所以所有能載流的電導體都有一般意義上的感性。感性負載是需要吸納電網的有功及無功電流運行的,從而使電網增加無功電流的輸送,電網線損耗增大。電容柜根據線路感性負載耗用無功電流自動投入所需電容器量提供適當的無功電流,從而提高線路的功率因數。

    電容器在補償功率的時候,往往會受到諧波電壓和諧波電流的沖擊,造成電容器損壞和功率因數降低,為此,需要在補償的時候進行諧波治理。

    比如變頻器直流側采用電容濾波或電感濾波的二極管整流電路也是嚴重的諧波污染源。變頻器(特別是大功率變頻器)運行時產生的諧波對設備的影響與危害、諧振電流對變頻器的危害、電容補償柜在自動投切時對變頻器的危害。變頻器發射的諧波電流注入到系統中,會在電容上產生較大的電流(有兩個原因。 第一, 諧波電流的頻率較高,補償電容對高頻電流具有更小的阻抗,因此會產生較大的電流。 第二, 諧波電流會在系統中發生諧振,導致諧波電流被放大,這個原因通常是問題的主要原因)。如果我們在變頻器進線端加裝輸入電抗器,可以將各種不良影響和危害降到最低,從而保證變頻器的安全穩定運行。

    變頻器屬于非線性裝置也要消耗無功功率,如三相橋式整流電路在調整電壓時,在工作時基波電流滯后于電網電壓,要消耗大量的無功功率。另外,這些裝置也會產生大量的諧波電流,諧波源都是要消耗無功功率的。

    在高低壓無功補償裝置中,一般都裝有串聯電抗器,它的作用主要有兩點:

    1)限制合閘涌流,使其不超過20倍;

    2)抑制供電系統的高次諧波(3.5.7.11次諧波),用來保護電容器。因此,電抗器在無功補償裝置中的作用非常重要。

    電力系統中所采取的電抗器常見的有串聯電抗器和并聯電抗器。串聯電抗器主要用來限制短路電流,也有在濾波器中與電容器串聯或并聯用來限制電網中的高次諧波。

    電抗器和電容器串聯,其作用:在發生短路時, 電抗器上的電壓降較大,所以也起到了維持母線電壓水平的作用,使母線上的電壓波動較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設備運行的穩定性。

    然而,串抗與電容器不能隨意組合,由于電力諧波存在的普遍性,復雜性和隨機性,以及電容裝置所在電網結構與特性的差異,使得電容裝置的諧波響應及其串抗電抗率的選擇成為疑難的問題,也是人們著力研究的課題。電容器組投入串抗后改變了電路的特性,串抗既有其抑制涌流和諧波的優點,又有其額外增加的電能損耗和建設投資與運行費用的缺點。

    電容補償柜自動控制電容器組的投切,在正常工作時使功率因數一直保持在較高的范圍內,如調整不當,也可能在低負荷時出現振蕩現象,即低負荷時補償電容器反復投切,不能穩定工作。電容器投入系統時,由于電容器兩個極板上沒有電荷,所以瞬間相當于短路,充電電流呈指數衰減,這個電流變化被稱為“浪涌”,就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質上講,浪涌是發生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈沖。電容頻繁投切產生的浪涌對變頻器的危害很大:多個小浪涌累積效應造成整流二極管、直流母線電容性能的衰退、導致其壽命縮短甚至燒壞;一個大的浪涌直接導致變頻器保險熔斷、整流二極管擊穿等。





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