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隨著電力電子技術(shù)的廣泛應用與發(fā)展，供電系統(tǒng)中增加了大量的非線性負載，如低壓小容量家用電器和高壓大容量的工業(yè)用交、直流變換裝置，特別是靜止變流器的采用，由于它是以開關(guān)方式工作的，會引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，從而引起電網(wǎng)的諧波“污染”。產(chǎn)生電網(wǎng)諧波“污染”的另一個重要原因是電網(wǎng)接有沖擊性、波動性負荷，如電弧爐、大型軋鋼機、電力機車等，它們在運行中不僅會產(chǎn)生大量的高次諧波，而且會使電壓波動、閃變、三相不平衡日趨嚴重。這不僅會導致供用電設(shè)備本身的安全性降低，而且會嚴重削弱和干擾電網(wǎng)的經(jīng)濟運行，形成了對電網(wǎng)的“公害”。
電能質(zhì)量的綜合治理應遵循誰污染誰治理，多層治理、分級協(xié)調(diào)的原則。在地區(qū)的配電和變電系統(tǒng)中，選擇主要電能質(zhì)量污染源和對電能質(zhì)量敏感的負荷中心設(shè)立電能質(zhì)量控制樞紐點，在這些點進行在線電能質(zhì)量監(jiān)測、采取相應的電能質(zhì)量改善措施顯得格外重要。
在并聯(lián)電容器裝置接入母線處的諧波“污染”暫未得到根本整治之前，如果不采取必要的措施，將會產(chǎn)生一定的諧波放大。在并聯(lián)電容器的回路中串聯(lián)電抗器是非常有效和可行的方法。串聯(lián)電抗器的主要作用是抑制高次諧波和限制合閘涌流，防止諧波對電容器造成危害，避免電容器裝置的接入對電網(wǎng)諧波的過度放大和諧振發(fā)生。但是串聯(lián)電抗器絕不能與電容器組任意組合，更不能不考慮電容器組接入母線處的諧波背景。文章著重就串聯(lián)電抗器抑制諧波的作用展開分析，并提出電抗率的選擇方法。
1.電抗器選擇不當?shù)暮蠊?/span>
某110kV變電所新裝兩組容量2400kvar的電容器組，由生產(chǎn)廠家提供成套無功補償裝置，其中配置了電抗率為6%的串聯(lián)電抗器，容量為144kvar。電容器組投入運行之后，經(jīng)過實測發(fā)現(xiàn)，該110kV變電所的10kV母線的電壓總畸變率達到4.33%，超過公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）4%的限值[2]，其中3次諧波的畸變率達到3.77%，超過公用電網(wǎng)諧波電壓（相電壓）3.2%的限值。
經(jīng)過仔細了解和分析，發(fā)現(xiàn)該110kV變電所的10kV系統(tǒng)存在大量的非線性負載。即使在電容器組不投入運行的情況下，10kV母線的電壓總畸變率也高達4.01%，其中3次諧波的畸變率高達3.48%。在如此諧波背景下，2400kvar電容器組配置電抗率為6%的串聯(lián)電抗器是否適合？
2.電抗率的合理選擇
要做到合理地選擇電抗率必須了解該電容器接入母線處的背景諧波，根據(jù)實測結(jié)果對癥下藥。并聯(lián)電容器的串聯(lián)電抗器，IEC標準按照其作用分為阻尼電抗器和調(diào)諧電抗器。阻尼電抗器的作用是限制并聯(lián)電容器組的合閘涌流，其電抗率可選擇得比較小，一般為0.1%～1%；調(diào)諧電抗器的作用是抑制諧波。當電網(wǎng)中存在的諧波不可忽視時，則應考慮使用調(diào)諧電抗器，其電抗率可選擇得比較大，用以調(diào)節(jié)并聯(lián)電路的參數(shù)，使電容支路對于各次有威脅性諧波的最低次諧波阻抗成為感性。
3.電抗率選擇的一般原則
（1）電容器裝置接入處的背景諧波為3次
當接入電網(wǎng)處的背景諧波為3次及以上時，一般為12%；也可采用4.5%～6%與12%兩種電抗率。設(shè)計規(guī)范說的較含糊，實際較難執(zhí)行。筆者認為，上述情況應區(qū)別對待：
3次諧波含量較小，可選擇0.1%～1%的串聯(lián)電抗器，但應驗算電容器裝置投入后3次諧波放大是否超過或接近國標限值，并且有一定的裕度。
3次諧波含量較大，已經(jīng)超過或接近國標限值，選擇12%或12%與4.5%～6%的串聯(lián)電抗器混合裝設(shè)。
（2）電容器裝置接入處的背景諧波為3次、5次
3次諧波含量很小， 5次諧波含量較大（包括已經(jīng)超過或接近國標限值），選擇4.5%～6%的串聯(lián)電抗器，忌用0.1%～1%的串聯(lián)電抗器。
3次諧波含量略大， 5次諧波含量較小，選擇0.1%～1%的串聯(lián)電抗器，但應驗算電容器裝置投入后3次諧波放大是否超過或接近國標限值，并且有一定的裕度。
3次諧波含量較大，已經(jīng)超過或接近國標限值，選擇12%或12%與4.5%～6%的串聯(lián)電抗器混合裝設(shè)。
（3）電容器裝置接入處的背景諧波為5次及以上
5次諧波含量較小，應選擇4.5%～6%的串聯(lián)電抗器。
5次諧波含量較大，應選擇4.5%的串聯(lián)電抗器。
（4）對于采用0.1%～1%的串聯(lián)電抗器，要防止對5次、7次諧波的嚴重放大或諧振；對于采用4.5%～6%的串聯(lián)電抗器，要防止對3次諧波的嚴重放大或諧振。
4.幾點建議
（1）新建變電所的電容器裝置中串聯(lián)電抗器的選擇必須慎重，不能與電容器任意組合，更不能不考慮電容器裝置接入處的諧波背景。
（2）對于已經(jīng)投運的電容器裝置，其串聯(lián)電抗器選擇是否合理需進一步驗算，并組織現(xiàn)場實測，了解電網(wǎng)諧波背景的變化。對于電抗率選擇合理的電容器裝置不得隨意增大或減小電容器組的容量；對于電抗率選擇不合理的電容器裝置必須更換匹配的串聯(lián)電抗器。
（3）電能質(zhì)量的綜合治理是系統(tǒng)工程，在并聯(lián)電容器回路中串聯(lián)電抗器僅是抑制諧波的治標之舉，要真正做到標本兼治必須遵循誰污染誰治理、多層治理分級協(xié)調(diào)的原則。
無錫市康達電力電容器有限公司主要制造、開發(fā)、銷售各種油漬、干式高低壓并聯(lián)電容器及成套裝置、就地補償裝置、低壓濾波電容器以及其它各種用于無功補償?shù)呐涮自骷簾o功功率自動補償控制控制器、投切電容器專用復合開關(guān)、濾波電抗器。自創(chuàng)立十幾年以來，公司奉行“共創(chuàng)中華能源未來，重塑民族優(yōu)秀品牌”的經(jīng)營理念，不斷開發(fā)高新技術(shù)產(chǎn)品，提高市場占有率為己任，為廣大用戶提供優(yōu)良的產(chǎn)品和服務(wù)。詳情咨詢：0510-85422785！
