电抗器选择方法

电抗器选择方法

1.1电抗率的选择

■补偿装置接入处的背景谐波为3次

当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。只有3次等零序谐波不需要补偿时也可以选择零序滤波电抗器。

3次谐波含量较小，可选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。

3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率的串联电抗器混合装设。

■补偿装置接入处的背景谐波为3次、5次

3次谐波含量很小，5次谐波含量较大（包括已经超过或接近国标限值），选择4.5%～6%的串联电抗器，忌用0.1%～1%的串联电抗器。

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，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。

3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，选择12%或12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。

■补偿装置接入处的背景谐波为5次、7次及以上(中频冶炼、电镀、轧机、工业炉、单晶炉等大部分工业负荷为此类负荷)

5次谐波含量较小，应选择4.5%～6%的串联电抗器。

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%的串联电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大或谐振；对于采用4.5%～6%的串联电抗器，要防止对3次谐波的严重放大或谐振。

■补偿装置接入处的特征次背景严重超过了国标限值，需要谐波治理达到国标要求的需要经过专业的技术人员进行滤波设计并特殊定做滤波电抗和其它滤波组件

负荷容量和配电变压器容量相当时选择并联型无功补偿兼谐波治理装置。

负荷容量远小于配电变压器时选择串联型无功补偿兼谐波治理装置。

1.2电抗器类型的选择

电抗器按照结构的不同分为油浸式铁芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式空芯电抗器、干式半芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器，不同类型的电抗器互有优缺点，需要根据用电现场情况斟酌选择。

理想的电抗器应是有如下特点：无油、无噪音、体积小、线性度好、无漏磁、过流能力强、结构稳定、耐候性强等

1.3■铁芯电抗器

体积小、漏磁小，损耗小，可以装高压柜内，但噪声大，线性度差，有漏磁局部过热的可能，易发生磁饱和，烧毁线圈。系统过压、过流和谐波的影响，致使铁芯过饱和电抗值急剧下降，抑制谐波的能力下降，抗短路电流能力低。干式铁芯式电抗器除上述缺点外，还不能在室外运行。

1.4■干式空芯电抗器

线性度好，噪声小，过流能力强，散热能力强，机械结构简单、坚固，户内外都可使用，基本免维护，但体积大，占地面积大，漏磁范围广，对周围的用电设备电磁干扰大，有功损耗较高。

1.5■半芯电抗器

半芯电抭器是介于铁芯电抭器和空芯电抗器之间的一种新型电抭器，结构简单、线性好、噪音小、维护方便，比空心电抗器体积小、重量轻、损耗小，但由于采用了非线性材料铁芯、其电

磁特性会呈现一定的非线性，严重时将不能保证电抗特性的线性度，且可能产生较大的谐波电流，对电网造成危害。

在空芯电抗器绕组内加上不闭合磁路的铁芯，使半芯电抗器具有铁芯电抗器和空芯电抗器的优点。组成全新的半芯电抗器，半芯电抗器线圏直径比空芯电抗器直径小20%电抗器损耗低25%，线性度接近于直线，阻抗不随电流增加而减小，噪声低于50db 。便于在柜内安装，是无功补偿比较好的串联电抗器。

1.6 ■磁屏蔽电抗器

在空心电抗器的基础上加上内外铁芯，保留空心电抗器的优势，减少电抗器的漏磁，减少电抗器的占地面积，但是磁屏蔽电抗器的铁心是不闭合的，其上、下两端的磁路是相当长的空气段，这两处仍有部分漏磁，显然，只要加高铁芯屏蔽罩的高度，端部的漏磁就会有很大改善，但这样做将会增大工艺的难度。

【附注1】滤波电抗器的调谐度

c c L AX X n L X ==

=2

1ω 式中： A －调谐度（%）

L X －电抗值（Ω） C X －容抗值（Ω） n －谐波次数

L －电感值（μH ） ω－314=πf 2 各次谐波滤波电抗器的电抗率：

3次谐波为11.12%； 5次谐波为4%；

7次谐波为2.04%； 11次谐波为0.83%；

高次谐波为0.53%；

串联滤波按上述调谐度配置电抗器，可满足滤除各次谐波；并联滤波为了避免在特征次谐波处与系统发生并联谐振，一般调偏一些。滤波电抗器设计时需要考虑充分的谐波裕度，当流过大量高次谐波时，铁芯电抗器很容易发生磁饱和，电抗率下降，进而放大高次谐波，引起系统谐振。

【附注2】投切电容器组时的涌流 ★无串联电抗器时的投入单组电容器的涌流Q

S I I n

2= 式中： n I —电容器组的额定电流（方均根值），A ； S ：—电容器安装处的短路容量，MV A ；

Q ：—电容器的容量，Mvar ； ★追加投入而与近旁已运行的电容器组并联时：L c X X U I 2=

式中： U —相电压，V ； 32

1210)11(3-?+=Q Q U X c 拟投入和已运行电容器组每相串联容抗，Ω； 1Q —接入的电容器组的容量，kvar ； 2Q —运行的电容器组的总容量，kvar ； ★同一电抗率的电容器组投入或追加投入时，涌流???

???+???? ??-=111*0Q Q k I I n β

式中： β—电源影响系数。d kS Q

+-=11

1β

0'Q Q Q += 0Q —投入的电容器组容量，Mvar ； 'Q —运行的电容器组总容量，Mvar n I —电容器组的额定电流（方均根值），A ； Q —同一母线上装设的电容器组总容量，Mvar 。 ★ 两种电抗率的多组电容器追加投入时，涌流计算如下：

1. 投入的电容器组电抗率为1k ，当满足321

? ??+=11*1k I I n 2. 投入的电容器组电抗率为1k ，另一种电抗率为2k ，当满足

321≥d S k Q ，且3

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【附注3】谐波放大率计算

谐波电流和并联谐波阻抗为：

n X nX nX nX I I c l s s c /-+= n

X nX nX n X nX I I c l s c l s //-+-= n X nX nX n X nX nX Z c l s c l s /)/(-+-= 谐波放大率：1

)(122-+-=K s n K n F 式中： d c C s S Q X X s //==，d S 装置接入处的短路容量，c Q 装置容量；电抗率C l X X K /=。 串联谐振时，F 分子等于0：K X X n l C /1/==。 并联谐振时，F 分母等于0：)1(2

K n Q c -= 我司根据多年的谐波治理工艺的了解，为滤波补偿提供丰富的实践经验，有针对性的提出了一套谐波治理与节能方案，滤波通道的组合合理，无功补偿，无频繁投切，运行稳定，安全，使用寿命长，节能效果显著。