串联电抗器参数解析及选用

串联电抗器是指一种由金属导线绕制而成具有一定电抗值的电气设备。它串联于电气回路上，主要用以限制短路电流。利用串联电抗器限制短路容量，使一些断流容量不足的继路器可以继续使用。为了保证并联电容器的安全运行，必须将电容器的运行电压控制在一适度的范围内，且必须限制流入电容器中的谐波电流。

电容器中加装串联电抗器就是抑制谐波和合闸涌流，限制操作过电压，减小投切电容对电网的冲击，限制电网上的谐波通过电容器，保护电容器和投切开关。电力系统中所采用的电抗器，常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流。也可以在滤波器中与电容器串联或并联，用来限制电网中的高次谐波。

额定电压：电抗器与并联电容器组相串联的回路所接入的电力系统的额定电压。用Ucn表示。额定端电压：电抗器通过工频额定电流时，一相绕组两端的电压方均根值。用Un表示。额定电流：与电抗器相串联的电容器组的额定电流。用In表示。额定容量：电抗器在工频额定端电压和额定电流时的视在功率。用Sn表示：——单相电抗器的额定容量：Sn=Un*In。——三相电抗器的额定容量：Sn=3Un*In。

额定电抗：电抗器通过工频额定电流时的电抗值。用Xn表示。额定电抗率：电抗器的额定电抗对配套并联电容器组电抗的百分比值。用K表示。最大工作电流：温升不超过规定值时，电抗器能连续运行的最大工作电流方均根值。最大短时电流：在规定时间内，允许通过电抗器的最大短时电流稳态分量的方均根值。在此条件下，电抗器应能承受相应产生的动、热稳定效应而无损伤。

串联电抗器在低压配电系统中产生谐波的负荷容量与变压器容量之比大于15%，无功补偿电容回路就要一定电抗率的电抗器，大多数谐波源负荷，一般是6脉整流，主要为5、7、11、13 次谐波，选择电抗率为4.5%—7%，若选择电抗率为6%的电抗器，谐振频率为204Hz，抑制5次谐波效果好，但对3次谐波放大也比较明显，若选择电抗率为4.5%的电抗器，谐振频率为235 Hz，抑制5次谐波效果好，但对3次谐波有轻微放大，即抑制5次以上的谐波又兼顾减小对3次谐波的放大，因此这种选择也是较适宜的。在低压配电系统中，若三次谐波为主，选用电抗率为12%—14%的电抗器，谐振频率为141～134Hz。低压配电系统中串联电抗器产生谐波的负荷容量SH 与变压器容量ST 之比低于15%，系统谐波很小，只是限制合闸涌流时，则选择p=0.5%～1%即可满足要求。

为防止电容器组在投入过程中的合闸涌流，引起电容器端的电压升高而损坏电容器，一般电容器组可选配0.5%～1%的电抗器。如系统中有谐波源，电抗器的选择要从消除和抑制谐波，防止发生谐振方面来考虑。变压器接线组别均为Y/d接线，可隔离系统中的三次谐波，通常性质的谐波源一般都不含偶次谐波，为此电抗器的选配以抑制5次以上的谐波为目的。5次谐波谐振时，X5L = 5ωL，X5C = 1/（5ωC），X5L- X5C = 0，5ωL - 1/（5ωC）= 0，5X1L -（1/5）X1C = 0，X1L/5X1C = 1/25 = 4%，其中XC为容抗，XL为感抗，为确保5次及以上的其它高次谐波不谐振，一般取可靠系数1.5， 则电抗率为XL/XC = 1.5×4% = 6%。