一、串联电抗器的作用

 

在无功补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：

1、限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；

2、抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。

因此串联电抗器在补偿装置中的作用非常重要。只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。

二、串联电抗器的选择

 

对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取和电抗器结构（空芯、铁芯）以及电抗器的安装位置（电源侧、中性点侧）。

1、如何选择电抗率：

1）如在系统中谐波含量很少而仅考虑限制合闸涌流时，则选 K=（0.5~1）%即可满足标准要求。但这种电抗器对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。

2）如在系统中存在的谐波不可忽视时，应查明供电系统的背景谐波含量，然后再合理确定K值。为了达到抑制谐波的目的，电抗率的配置应使用电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。

2、串联电抗器结构形式：

串联电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。

1）铁芯电抗器主要优点是：损耗小，电磁兼容性叫好，体积小。

缺点是：有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。当干式铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器，其动、热稳定性均很好，适合装在柜中。油浸式铁芯电抗器虽然体积大些，但噪音较小，散热较好，安装方便，适用于户外使用。

2）空芯电抗器的主要优点是：线性度好，具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。

缺点是：损耗大，体积大。这种电抗器户内，户外都适合，但不适合装在柜中。在户外安装容易解决防止电磁感应问题。最好采用分相布置"品"字形或"一"字形。这样相间拉开了距离，有利于防止相间短路和缩小事故范围。所以这种布置方式为首选。当场地受到限制不能分相布置时，可采用互相叠装式产品。三相叠装式产品的B相线圈绕线制方向为反方向使支柱绝缘承受压力，因此在安装时一定按生产厂家的规定。

当系统中电网背景谐波为5次及以上时，这时应配置电抗率为（4.5~6）%。电网的一般情况是：5次谐波最大，7次次之，3次较小。因此在工程中，选用K=4.5%~6%的电抗器较多，国际上也通常采用。

配置6%的电抗器抑制5次谐波效果好，但有明显的放大3次谐波作用。它的谐振点（204HZ）远离5次谐波的频率（250HZ），裕量较大。

配置4.5%的电抗器对3次谐波放大轻微，因此在抑制5次及以上谐波，同时又要兼顾减小对3次谐波的放大，在这种情况下是适宜的。但它的谐振点（235HZ）与5次谐波的频率间距较小。

当系统中背景谐波为3次及以上时，应配置电抗率为12%的电抗器。由于近年来不3次谐波源的电气设备不断增多，使系统中的3次谐波不断的增大，尤其是冶金行业这个现象不能忽视。

总之配置电抗器的原则是：一定要根据系统背景谐波含量来综合考虑而确定。

 

3、串联电抗器的安装：

串联电抗器无论装在电容器的电源侧或中性点侧，从限制合闸涌流和抑制谐波来说，作用都一样。

当把电抗器装在电源侧时，运行条件苛刻。因它承受短路电流的冲击，电抗器对地电压也高（相对于中性点侧）。因此对动、热稳定要求高。根据这些要求，宜采用环氧玻璃纤维包封的空心电抗器比较适合，而铁芯电抗器有铁芯饱和之虑。

当把电抗器装在中性点侧时，对电抗器的要求相对低些，一般不受短路电流的冲击。故动、热稳定没有特殊要求，而且电抗器承受的对地电压低，所以采用空芯，铁芯干式，铁芯油浸式均可以。

电抗器安装在中性点侧比安装在电源侧缺少了电抗器的抗短路电流冲击的能力。

 

串联电抗器降压启动

 

串联电抗器和自耦变压器在某种角度去理解，可以理解为一个电阻，根据电路的特性，当你在一个回路串上两个电阻(一个电机一个软起动)的情况下，起动瞬间电流就会增大，根据U=R*I这个公式可以判定，阻值不变，电流增大，电压就下降（注：因为母线电压是一定的）"高电压低电流，相反低电压高电流，这就是伏安特性"，从而母线电压就回被拉扯，导致母线电压下降而达到串联电抗器降压启动的目的。