电抗器选择.doc

1、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，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。 然而，串抗与电容器不能随意组合，若不考虑电容装置接入处电网的实际情况，采用“一刀切” 的配置方式（如电容器一律配用电抗率为 56 的串抗） ，往往适得其反，招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振，危及装置与系统的安全。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

2、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。所以对于新扩建的电容装置，或者已经投运的电容装置中的串抗选用方案，进行技术经济比较是很有必要的。虽然现有的成果尚不足为电容装置工程设计中串抗的选用作出量化的规定，但是随着研究工作的深入，实际运行经验的积累，业已提出许多为人共识的见解，或行之有效的措施，或可供借鉴的教训。 下面总结电容器串联电抗器时，电抗率选择的一般规律。1，电网谐波中以 3 次为主 根据并联电容器装置设计规范 ，当电网谐波以 3 次及以上为主时，一般为 12%；也可根据实际情况采用 4.5%6%与 12%两种电抗器：（1） 3 次谐波含

3、量较小，可选择 0.5%1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后 3 次谐波放大量是否超过或接近限值，并有一定裕度。（2） 3 次谐波含量较大，已经超过或接近限值，可以选用 12%或 4.5%6%串联电抗器混合装设。2，电网谐波中以 3、5 次为主（1） 3 次谐波含量较小，5 次谐波含量较大，选择 4.5%6%的串联电抗器，尽量不使用 0.1%1%的串联电抗器；（2） 3 次谐波含量略大，5 次谐波含量较小，选择 0.1%1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后 3 次谐波放大是否超过或接近限值，并有一定裕度。3， 电网谐波以 5 次及以上为主（1） 5 次谐波含量较小，应选择 4.5%6%的串

4、联电抗器；（2） 5 次谐波含量较大，应选择 4.5%的串联电抗器。对于采用 0.1%1%的串两电抗器，要防止对 5 次、7 次谐波的严重放大伙谐振。对于采用 4.5%6%的串联电抗器，要防止怼次谐波的严重放大或谐振。当系统中无谐波源时，为防止电容器组投切时产生的过电压和对电容器组正常运行时的静态过电压、无功过补时电容器端的电压升高的情况分析计算，可选用 0.5%1%的电抗器。根据以上的选择原则，对无功补偿装置中的串联电抗器有以下建议：（1）新建变电所的电容器装置中串联电抗器的选择必须慎重，不能与电容器任意组合，必须考虑电容器装置接入处的谐波背景。（2）对于已经投运的电容器装置，其串联电抗器选

5、择是否合理须进一步验算，并组织现场实测，了解电网谐波背景的变化。对于电抗率选择合理的电容器装置不得随意增大或减小电容器组的容量。（3）电容器组容量变化很大时，可选用于电容器同步调整分接头的电抗器或选择电抗器混合装设。通过对电容器组正常运行时的静态过电压情况和无功过补时电容器端的电压升高的分析计算，选用 0.5%1%的 w 电抗器，防止电容器组投切时产生的过电压。1、在就地补偿来讲根据电动机的空载电流 Io 就是所需要补偿的容量。 2、根据总载机的容量或根据变压器容量60% 计算电容器选配的所需容量配电房。 3、根据实际负载高峰值80%计算电容器选配的所需容量配电房。 第 2、3 点要根据实际情

6、况各企业的情况不同有不同的对待处理 经济效益好是否是三班 24 小时不停运行或两班、一班运行都有不同用电状态 需不同的处理补偿方式最好用质量可靠的无功功率补偿器来控制。 选用电力电容器补偿时还应考虑变压器的损耗因为变压器运行时也消耗无功。在变压器补偿这方面最大补偿到 25KVAR最小补偿到 1KVAR。这要针对变压器的容量大小、是否是节能型而定。 四、经济的飞速发展带来了供电紧张非线性设备的广泛应用使大量的谐波电流被注入电网不仅增加了电能损耗降低经济效益而且严重影响电能质量威胁电网安全运行。 特别是化工、轧钢、冶炼工业的发展造成大量整流、变频逆变电磁等非线性负荷接入电网运行产生大量的谐波电流和

7、电压造成过流、过电压、过负荷。对这类用电的情况提供以下几点用户参考 1、 谐波不严重的用户选用电力电容器应提高电压等级用 450V 或 525V 电压等级的电力电容器。 2、 谐波不严重但电流波动大选用电力电容器应提高电压等级 电容器内加装电抗器最好加装温度保护。 3、 谐波较严重的用户每台电力电容器应提高电压等级而容量要改小。接触器、熔断器的容量放大能够承受因谐波产生震荡而防大电流。 4、 谐波严重的用户每台电力电容器应加装滤波装置这滤波装置要根据用户单位测量出的谐波数据而定做。 5、 有谐波的用电单位选用无功功率自动补偿控制器必须要抗谐波。 总而言之电力电容器选配得当可以保证用电质量节约能

8、源有效保护电器设备甚至有额外的经济奖励容器在使用及选型中的相关问题： 电容器介绍： 电容器和其他电器不一样，有它好多特殊性。在工作中经常碰到好多用户不了解它而发生各种误解、发生使用不当、经常来电咨询等。为应这样的需要特撰写此文。 j$Q7-wB1 同时本文也是针对好多电容器制造厂，他们对电容器本体制造由于长期接触还是有一定的经验和熟悉，但对电容器应用问题却知之不多或根本一无所知，大有人在。行家们也普遍认为电容器制造技术还是不算太难的，最难的还是电容器应用问题尤其是电路中的过渡过程所发生的问题。如果对自己的产品在应用中问题知之不多，或不知道，这样的产品能做好做精吗？为应普遍性，所以本文以通俗易懂

9、及结论性方式表达，尽量不列公式及推导。 电容器及其装置使用中的有关问题 1、电容器额定电压的正确选择 电力电容器对电压是敏感的产品。电压选低了电容器的使用寿命下降，电压选高了而实际使用电压又不高时，电容器输出容量将大大降低。经常碰到一些用户因电压选择不当而带来麻烦。电容器电压应如何选定呢？ 电容器的额定电压至少等于所接入电网的运行电压，并且还应考虑电容器本身的影响。注意：电网的运行电压有时与电网的标称电压相差较大。另外当电容器接入将造成电源到电容器安装处的电压升高，谐波存在电压又有所升高。考虑以上因素为此电容器电压等级的确定至少比网路标称电压高 5%。例如 380V 网路至少用 400V 的电

10、容器。其次用户应根据实际使用场合的较长时间最高持续电压来选择。尤其当电容器回路串有电抗器时会由于串接电抗器使电容器端子上的电压升高超过电网的运行电压。Un(串电抗器后的电容器电压)=U(系统电压)/1-K（电抗率）。例：串 12%电抗率的电容器，电容器本来选 400V 的电容器，现在就要选 400V/1-0.12=455V 电容器。 对于 380V 网路已习惯选用 400V 的电容器，同理对于660V，1.14kv 网路也应该选用 690V 及 1200V 电容器。根据网路标称电压选用电容器的最低电压列于下表： 根据网路标称电压电容器最低选用电压： 使用场合网路标称电压（kV） 0.22 0.

11、38 0.66 ) 1（1.14 限于井下使用） 电容器至少选用电压（kV） 0.23 0.4 0.69 1.05（1.2 限于井下使用） 相反，有的用户以为电容器电压选的越高这样保险，不切合实际的选用较高电压等级的电容器，而使用时实际运行电压并不太高，因此造成电容器输出容量的减少，不够补偿。例如 0.45kV，30kvar 电容器用在 0.4kV 电压下，此时电容器实际输出只有 23.7kvar，补偿效果少了6.3kvar。这样电容器的绝缘是可靠了，而容量损失太大了。一般的讲 ，适当提高选用电容器的电压是可取的，但要切合实际，不能盲目地选得很高。 2、不能以实测电流，或用电压、电流值去判断电

12、容器是否有问题 常发生以电容器实测电流比铭牌标称电流小了或大了，误认为电容器质量有问题。一台 400V，15kvar 三相电容器，标定额定电流为 21.7A，而实际实测电流达到 36A，是不是电容器有问题呢？ 电容器电流跟电容器实际电容、所施加的电压、频率和所接网路的谐波状况有关。接于电网根据电压、电流值进行测试时将会发生以下问题：网路电压不可能跟电容器标称电压相一致，而且网路电压一直在波动，使你难以读出实时电压及其所对应的实时电流值；网路的频率变化也造成电流值的变化；电压表、电流表的精度误差的叠加，加大了测试误差；尤其网路谐波较大时，电容器对谐波电流是一个低阻抗通道，谐波电流大量注入，所以电

13、容器实测电流比额定电流大许多。上例中电容器是完好的，实际上是网路谐波电流叠加到基波电流的结果，使实测电流大了许多。 另有这样的情况，电容器是 0.45kV 的，接入网路电压都是 0.4kV，结果实际运行电流小了（前面已叙述过输出容量的减少），也怀疑电容器有问题。 判断电容器应该用电容表实测电容来鉴别就不存在诸多因素造成判断的失误。三相电容器，任意两端子间测得的电容应该是铭牌上所标出的额定电容的一半，允许偏差在-5+10%的范围内电容器电容是合格的，只要接到电网上未见击穿，电容器就不会有问题。电流过大过小都是上述所述问题造成的。 3、分相补偿用三相共体电容器型号中电压代号的标注及识别： 分相补偿

14、用的电容器为使用方便起见，有一种采用三相共体的相电压为 0.23kV 的电容器，这种电容器内部为三个单相独立单元，接成星接，中性点引出，这样各相可以独立使用，俗称四个头电容器。随着电容器分相补偿的需要和技术的普及，这种电容器这几年已在市场上大量使用。但是这种电容器型号中的电压代号标注绝大多数生产厂都没有按规定以线电压标注，造成沟通中的混乱，误解而出错。甚至制造厂自己在参数计算时忘记线电压，相电压的变换，而出现参数计算的错误，翻阅有关厂样本中对这种电容器的额定电容及额定电流标注错误就是例证。使用单位更不是专业理手，更不知道怎样才是正确的标注去提供采购。 本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏

15、的内容 低压电容器 IEC 国际标准、GB 国家标准、电力电容器型号编制办法 JB 专标，为防止理解上的误解，都统一明确为：对于内部多相连接的电容器额定电压是指线电压。为此， 对于三相共体的相电压为 0.23kV 的电容器在型号标注时作者认为这样来标注最理想不过的。以自愈式低压并联电容器为例：BCBKMJ0.23 3 (电压)15（容量）-3（相数），这样 0.233 为线电压符合规定，0.23 为相电压。在这里 0.233 见到带3 就可以马上理解到这是星接中性点引出的特殊表达方式，这样标注方式又有别于角接线电压 0.4kV 的电容器。这样标注就不会出现其他任何的误会。与此相反有好多单位至今

16、还一直用 BCBKMJ0.23 容量-3（相数）的标注方法。在这里 0.23kV 是线电压？还是相电压？不清楚？造成沟通混乱。虽然我国低压电网不存在线电压0.23kV，而进口的国外设备存在线电压 0.23kV，这样不是乱了吗？ 4、电容器剩余电压降至 10%额定电压以下才允许再投入：电容器跟其他电器不一样，它从所接电源断开，这时 电容器端子上还残存电压，称为剩余电压。为安全起见，在电容器内部一般都装有放电电阻，并在铭牌上标注有内置放电电阻的标识。自愈式低压并联电容器国家标准对放电快慢规定为：电容器脱开电源后在 3 分钟内从2Un(Un 额定电压)的初始峰值电压放电到 75V 或更低。了解以上情

17、况不仅为了人生安全去注意，同时在进行电容器手动切合操作，对电容器进行自动投切延时设定必须考虑这种情况。如果电容器剩余电压还很高的情况下电容器再投入，这就造成网路电压和电容器剩余电压的叠加，将对电容器绝缘构成危害。这一点有好多同志没有这样的意识。翻看国内绝大多数电容器补偿柜、无功补偿控制器的使用指导说明书中，在调试、设定、指导时都很少涉及电容器剩余电压这样重要问题的叙述，足见这知识的严重不足。正因为如此，在新的自愈式并联电容器国家标准（2004 年版），使用条件第一条就特别强调电容器剩余电压降至 10%额定电压下才能再投入，而在老标准就没有提到。可见其用心。 5、熔断器不能有效保护自愈式金属化电

18、容器电极间的击穿： 金属化电容器具有击穿时绝缘自恢复特性，故称自愈式电容器。所以它的绝缘设计场强取得较高，从而可以获得体积小，重量轻的效果。但是自愈性是有限度的，当网路短路容量较大，或者并联使用的电容器容量较大时，又电容器极间介质已老化的情况下，一旦绝缘击穿，由于自愈能量超出其本身可能承受的能力，击穿点严重伤及周围介质造成击穿点及周围介质反复自愈击穿的扩大，烧灼点可以殃及十几层几十层薄膜，造成自愈失败。严重时炽热使薄膜和金属化层溶化，其热溶的混合体从元件一端喷出，有黑灰色结瘤残留在元件端部。 金属化电容器自愈失败电极间 不能形成完全短路，呈现高阻特性，不同于一般电器绝缘击穿呈现低阻抗引发大的短路电流而使熔丝快速熔断，因此常规的熔断器对保护金属化电容器极间短路是靠不住的，不能指望的。 为此金属化电容器常设置过压力保护装置（有各种形式），温度保护装置，来弥补不能用熔丝保护的不足（也有个别专利，当电容器自愈失败通过特殊结构产生电极完全短路的设置，这种电容器应该不属于以上叙述之列）。6、谐波产生源及其对电容器的危害： 谐波已构成电力系统严重的污染。谐波的存在由来已久，不过以前谐波较小，随着现代电子技术在用电设备上的应用，谐波对电网，对电气设备，已构成严重威胁。