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銀川串聯電抗器電抗器
CKSC系列樹脂絕緣干式鐵芯串聯電抗器
1)產品用途:
該產品與并聯電抗器組相串聯,具有補償電網無功功率、提高功率因數、抑制諧波電流、限制合閘涌流等功能,適用于電力系統、電力化鐵道、冶金、石化等較高防火要求、電磁干擾要求和安裝空間有限的城網變電站、地下變電站和微機控制變電站等場所。
2)型號含義:
執行標準:
IEC289-88《電抗器》
GB10229-88《電抗器》
JB5346-98《電抗器》
DL462-92《高壓并聯電容器用串聯電抗器訂貨技術條件》
3)用戶在訂貨時需提供的參數:
(1).電抗器的額定容量;
(2).系統額定電壓及頻率;
(3).電容器端電壓;
(4).電抗器額定電抗或電抗率;
(5).額定電流及最大連續電流;
(6).動、熱穩定電流及持續時間;
(7).其它特殊要求。
4)CKSC 樹脂絕緣干式鐵芯串聯電抗器系列技術參數表: 絕緣水平:LI75AC35kV
型 號 并聯電
容器組
容量 電容額
定電壓 額定
電抗率 額定
容量 額定
電壓 額定
電流 額定
電抗 損 耗 外型尺寸(見附圖) 重 量
a b c d e f
(kVar) (kV) (%) (kVar) V A (Ω) (kW) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (kg)
CKSC-15/10-5 300 11/√3 5 15 317.5 15.75 20.159 0.335 280 460 900 455 560 830 195
CKSC-18/10-6 11/√3 6 18 381.1 15.74 24.212 0.385 290 460 960 464 560 940 230
CKSC-36/10-12 12/√3 12 36 831.4 14.43 57.616 0.647 305 460 980 480 560 960 355
CKSC-30/10-5 600 11/√3 5 30 317.5 31.50 10.079 0.564 300 460 980 480 560 960 335
CKSC-36/10-6 11/√3 6 36 381.1 31.49 12.102 0.647 300 460 980 480 560 1020 355
CKSC-72/10-12 12/√3 12 72 831.4 28.87 28.798 1.087 330 460 1040 510 560 1120 560
CKSC-45/10-5 900 11/√3 5 45 317.5 47.24 6.721 0.764 310 460 1000 488 560 1020 395
CKSC-54/10-6 11/√3 6 54 381.1 47.23 8.069 0.876 310 460 1000 488 560 1100 400
CKSC-108/10-12 12/√3 12 108 831.4 43.30 19.201 1.474 350 520 1100 517 620 1170 655
CKSC-60/10-5 1200 11/√3 5 60 317.5 62.99 5.040 0.949 320 460 1020 488 560 1070 535
CKSC-72/10-6 11/√3 6 72 381.1 62.98 6.051 1.087 330 460 1050 509 560 1090 580
CKSC-144/10-12 12/√3 12 144 831.4 57.73 14.402 1.829 360 520 1130 526 620 1265 950
CKSC-75/10-5 1500 11/√3 5 75 317.5 78.74 4.032 1.121 320 460 1025 488 560 1160 495
CKSC-90/10-6 11/√3 6 90 381.1 78.72 4.841 1.285 340 460 1085 517 560 1125 615
CKSC-180/10-12 12/√3 12 180 831.4 72.17 11.520 2.162 370 520 1160 546 620 1330 1065
CKSC-90/10-5 1800 11/√3 5 90 317.5 94.49 3.360 1.285 340 460 1075 509 560 1120 660
CKSC-108/10-6 11/√3 6 108 381.1 94.46 4.035 1.474 350 460 1100 517 560 1155 770
CKSC-216/10-12 12/√3 12 216 831.4 86.60 9.600 2.479 380 520 1200 555 620 1370 1205
CKSC-105/10-5 2100 11/√3 5 105 317.5 110.24 2.880 1.443 340 520 1080 517 620 1225 715
CKSC-126/10-6 11/√3 6 126 381.1 110.21 3.458 1.654 350 520 1110 526 620 1270 805
CKSC-252/10-12 12/√3 12 252 831.4 101.03 8.229 2.783 390 520 1230 565 620 1390 1335
CKSC-120/10-5 2400 11/√3 5 120 317.5 125.98 2.520 1.595 350 520 1110 526 620 1245 745
CKSC-144/10-6 11/√3 6 144 381.1 125.95 3.026 1.829 350 520 1110 526 620 1375 83
5)? 抑制流向電容器的高次諧波,使之不使電容器過電流損壞。
眾所周知,諧波次數越高,電容器呈現的阻抗越低,這樣造成大量諧波電流涌入。若不采取措施,如對電網采取諧波控制或串聯電抗器,電容器很難勝無功補償作用,很快由于涌波涌入造成過流而損壞。
6)? 對某次諧波來說,串聯電抗器與電容器的組合,只要合理搭配,可起到濾除部分某次諧波的作用。
需要指出的,濾除某次部分諧波,只是補償回路的一點附加作用,絕不能作為濾波器使用,否則,則影響了無功補償的初衷。
有人會疑問,不是防止電容器過流,要限制電容器諧波涌入嗎,怎么又允許某次諧波容易涌入呢?問題很容易解答,電容器允許使用在電流達1.35倍額定電流下長期工作,可充分挖掘這部分潛力,讓它兼有一點濾波的作用。另外,電抗器與電容器要合理搭配,不得使電抗器與電容器發生串
四、??? 串聯電抗器的正確選擇
要正確選用電抗器,首先要了解所在電網諧波情況,或經測量(這對新建單位是不現實的)或根據電網結構,用電設備情況,預測電網諧波情況,然后再決定電抗器的參數。電抗器選擇原則是,若想兼有濾除某次諧波作用,應使電抗與電容接近串聯諧振,而達到諧振的條件是電抗與容抗相
1.? 如果電網清潔,各高次諧波含量很少,可選擇電抗率K為0.1%-1%。這樣,電抗體積小,成本低,但能限制合閘涌流為額定電流的10倍以內。
2.? 如果電網3次諧波突出,除限制涌流外,尚能濾除部分3次諧波,以便清潔電網。選擇的原則是,即使電容電抗接近諧振,但不能達到諧振。
如果達到諧振,對3次諧波而言,
3XL=Xc/3, XL=Xc/9=0.111Xc
對于5次諧波XL=Xc/25=0.04Xc
對于7次諧波XL=Xc/49=0.0204Xc
對于9次諧波XL=Xc/81=0.012Xc
對于11次諧波XL=Xc/121=0.0083Xc
上述各式中,XL及Xc為基波(工頻)情況下,電抗器及電容器的阻抗。滿足上述條件是電抗與電容發生諧振的條件,選用時以不得發生諧振為前提,但不使諧波被放大,應使回路呈感性。
現引入一個參數,即電抗率K,它是串聯回路的電抗器的電抗與電容器的容抗之比的百分數,即K=XL/XC%
由此可見,發生串聯諧振時,分別對3次,5次,7次,9次及11次諧波,電抗率分別為11.1%,4%,2.04%,1.2%及0.83%。
但選擇電抗器電抗率時,不但要接近諧振頻率,還要使回路呈感性。這樣一來,若電網3次諧波突出,選電抗率K為12%-13%。若5次諧波突出,選K為4.5%-7%。若5次與3次均突出,選取電容器組分別串電抗率K為4.5%-7%及12%-13%的電抗器。
至于電抗器的容量,它等于所串電容器容量乘以電抗率,即QL=KQC。一般說來,只要給出所接電容器容量及額定電壓,及要求的電抗器電抗率。至于電抗器額定絕緣電壓、容量及額定電流等參數,由電抗器制造廠自行合理地解決了,不必要求用戶提供其它要求參數。
五、??? 串入電抗器后,電容器端電壓及補償容量的變化
由于系統電壓不變,而電抗器壓降又與電容器上壓降剛好相位相反,這樣必然造成電容器端電壓升高。由于電抗率是電抗器電抗值與電容器容抗值之比的百分數,電抗器上的壓降必然為電容器上的壓降乘以電抗率了。
即Uc-UL=UN (Uc,UL,UN分別為電容器,電抗器及系統電壓)
Uc-kUc=UN
Uc(1-k)=UN
Uc=UN/(1-k)
由此可見,串電抗后,電容器電壓升高非1+k倍,而是1/(1-k),這樣,串入電抗后,電容器端電壓升高,其升高倍數如表所示。
電抗率K 0.1% 1% 4.5% 5% 6% 7% 12% 13%
電容器電壓升高倍數 1.001 1.01 1.047 1.0526 1.0638 1.075 1.136 1.149
由于電抗器吸收電容器所產生的無功補償功率,造成電容器向電網無功補償能力減弱。由于串電抗造成電容器端電壓升高,必須采用適合此電壓的電容器,即選用較高電壓等級的電容器。這樣組合下來,實際電壓又不一定正巧與所選電容器額定電壓一級,一般都小于電容器額定電壓。由于電)
某項目,系統電壓UN=400v.每回路補償電容器為30Kvar,串入電抗率K=7%,求:電容器運行時實際電壓,如何選擇電容器額定電壓及實際補償容量。計算步驟為:
1)? 電容器實際承受電壓Uc=UN/(1-k)=400/(1-7%)=430v
選擇電容器額定電壓為480v(選440v,450v的也能滿足要求),電抗器實際壓降為UL=430v-400v=30v,或UL=kUc=7%*430=30v。
2)? 額定電壓480v電容器,實際承受電壓為430v,實際生產的無功功率為額定無功的(430/480)2=0.8025倍。自身發出的無功Q=30*0.8025=24.075(Kvar)
3)? 電抗器吸收電容器發出的無功功率的7%
4)? 電容器實際向電網發出額定功率的0.8025*(1-7%)=0.7463倍,即30*0.7463=22.39(Kvar)
5)? 電容器串入電抗器后實際電流
如上述的例子,30Kvar電容器,額定電壓480v,額定電流為IN=30/(*0.48)=36.1A.實際運行時,承受電壓為430v。
實際電流為I=IN*(430/480)=36.1*(430/480)=32.3A
或者I=Q/(*0.43)=24.075/(*0.43)=32.3A
這樣,選擇回路導體及投切元件只能按32.3A選擇,不能按系統電壓400V,電容器30Kvar求得。對于額定電壓400V,容量30Kvar的電容器,其電流都為I=30/(*0.4)=43.3A.
通過上述事例,可以看出串電抗器并聯補償電容器回路,各參數要通過計算求得。到底補償多少,有沒有達到設計要求,要有明確的交代。目前設計單位只要求電抗器,其它不再過問,即電氣成套廠更加隨意,為節約投資,電抗率選用電抗率寧低勿高,寧選鐵芯電抗器而不選空芯電抗器。廸
六、??? 嚴防補償電容器對諧波放大
接入母線的無功補償用電容器,電容電抗系統能與電力系統組成并聯諧振回路。如果某次諧波電流頻率,電容電抗會流過很大的諧振電流,可達原有電網諧波電流數十倍,電容器端電壓也產生很高過電壓,此種情況稱為諧波放大。
當系統存在諧波時,并聯補償用電容器支路串入電抗器,而系統若忽略電阻,則安全呈感性,可用等效電感表示。等效電路圖見圖一。
圖一. 等效阻抗圖
圖中In為系統某次諧波電流,也看作由一恒流源發出,L2為系統等值電感,L1為電容器所串電抗器電感,C為補償電容的電容。流入系統的諧波電流為Ins,流入電容器的諧波電流為Ins,由此可得
Ins=In*(jωL1+1/jωc)/(jωL1+1/jωc+jωL2)
銀川串聯電抗器電抗器