并联、串联电抗器的作用

知识点：电抗器

有关电抗器的知识，电抗器有多种类型，以高压并联电抗器为例，介绍下电抗器的主要作用，高压并联电抗器的作用包括降低工频电压、降低操作过电压、防止出现自励过电压等，下面具体来看下。

一、高压并联电抗器的作用

　　1、降低工频电压

　　超高压输电线路一般距离比较长，可以达到数百公里，由于线路采用分裂导线，线路的相间和对地电容均很大，在线路带电的状态下，线路相间和对地电容中产生相当数量的容性无功功率（即充电功率），且与线路的长度成正比，其数值可达200~300kvar，大量容性功率通过系统感性元件（发电机、变压器、输电线路）时，末端电压将要升高，即所谓“荣升”现象。

　　在系统为小运行方式时，这种现象尤其严重。在超高压输电线路上接入并联电抗器后，可以明显降低线路末端工频电压的升高。  进行无功补偿。

　　2、降低操作过电压

　　操作过电压产生于断路器的操作，当系统中用断路器接通或切除部分电气元件时，在断路器的断口上会出现操作过电压，它往往是在工频电压升高的基础上出现的，如甩负荷、单相接地等均产生工频电压升高与操作过电压迭加，使操作过电压更高。

　　所以，工频电压升高的程度直接影响操作过电压的幅值。加装并联电抗器后，限制了工频电压升高，降低操作过电压的幅值。当断路器带有并联电抗器的空载线路时，被开断线路上的剩余电荷沿着电抗器泄入大地，使断路器断口上的恢复电压由零缓慢上升，大大降低断路器断口发生重燃的可能性，因此就会降低操作过电压。

　　3、避免发电机带空长线出现自励过电压

　　当发电机经变压器带空载长线路启动，空载发电机全电压向空载线路合闸，发电机带线路运行线路末端甩负荷等，都会形成较长时间发电机带空载线路运行，从而形成一个L-C电路，当空长线电容C的容抗值Xc合适时，就会导致发电机自励磁（即L-C回路满足谐振条件产生串联谐振）。自励磁会引起工频电压升高，其值可达1.5~2.0倍的额定电压，甚至更高，不仅使并网的合闸操作（包括零起升压）成为不可能，且持续发展将严重威胁网络中电气设备的安全运行。并联电抗器能大量吸收空载长线路的容性无功功率，破坏发电机自励磁条件。

　　4、有利于单相重合闸

　　为了提高运行可靠性，超高电网中常采用单相自动重合闸，即当线路发生单相接地故障时，立即断开该相线路，待故障处电弧熄灭后再重合该相。由于超高压输电线路间电容和电感（互感）很大，故障相断开短路电流后，非故障相（电源中性点接地）电源将经过这些电容和电感向故障点继续提供电弧电流（即潜供电流），使故障处电弧难于熄灭。如果线路上并联三相Y形的电抗器，且Y形接线的中性点经小电抗器接地，即可限制和消除单相接地处的潜供电流，使电弧熄灭，有利于重合闸成功。此时，小电抗器相当于消弧线圈。

二、串联电抗器的作用

串联电抗器也称阻尼电抗器，与电容器组或密集型电容器相串联组成无功补偿装置，用以限制电容器的合闸涌流，及削减不装设串联电抗器时电力电抗器组对系统谐波的放大作用。为了使系统原有谐波不致因增设电容器回路而放大，需装设串联电抗器使电容器回路对谐波呈感性，降低了母线上的谐波电压值，提高供电质量，而且限制了高次谐波电流流入电容器组，抑制高次谐波，保护电容器。

总结如下：

a） 改善远距离输电线路的静态稳定输送容量；

b）提高输电系统的稳定极限，增强系统稳定性；

c）改善电力系统的运行电压及无功平衡条件。

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2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范