1 引言

　　通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流。

　　无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的，无功功率如果都要由电网提供并经过长距离传送是不合理的，也是不可能的。谐波电流将使电容器过负荷、出现不允许的温升，特别严重的是当电容器组与系统产生并联谐振时电流急速增加，开关跳闸、熔断器熔断、电容器无法运行。为避免并联谐振的发生，电容器串联电抗器。它的电抗率按背景谐波次数选取。电网的背景谐波为5次及以上时，宜选取4.5% -6%；电网的背景谐波为3次及以上时，宜选取12%-14%。

2 电抗率K的确定

　　电抗率是指串联电抗器的相感抗XLN占电容器相容抗的XCN的百分比，当系统中谐波很少时，只是用来抑制电容器投入电网时可能出现的冲击电流，可以选K=0.5-1%即可满足要求。当查明供电系统的谐波含量后，再确定K值。

如电抗器电容器串联回路在n次谐波下谐振则

　　式中XCN/XLN为电抗率的倒数，不同电抗率对应不同的谐振次数或谐振频率。如抑制3次及其以上的谐波应选择K=12-14%为宜。

　　表一 上海鹰峰电子公司K=14%解谐电抗器部分选型表

3.解谐电抗器设计时的技术要求

    例如

　　额定电压：690V

　　额定容量：15KVar

　　设计标准：GB/T 10229-1988 JB5346-1998

　　线性范围：L≥0.95Ln

　　调整：LN的-2%…+3%

　　过载能力：1.35倍过载能力下长期安全运行

　　绝缘水平：Un≤1100V（线对线电压）

　　温升限值 ：60K

　　冷却方式 ：自然冷却（AN）

　　防护等级：IP00

　　损耗： ≤2KW

4.加入解谐电抗器后对TSC电路的影响

　　用晶闸管控制投切电容器组，实现无功补偿量的调节。因为晶闸管投切速度快（us 级），称“动补”

　　优点：快速动态调节补偿量，电流冲击小，投切延时短，无噪声

　　缺点：无谐波抑制能力，造价比接触器投切电容器装置贵

　　属动态补偿，技术已成熟，正在被推广应用

　　图1是三相TSC基本原理图，两个反并联的晶闸管起着把电容C并入电网或从电网断开的作用。TSC运行时选择晶闸管投入时刻的原则是，该时刻交流电源电压应和电容器预先充电的电压相等。

　　图2是此时电路的相量图，假设此时电抗率14%，则

　　ULN=0.14UCN

　　UXN =（1-0.14）UCN

　　UCN= UXN/（1-0.14）=1.16 UXN

　　可见，电容器端电压升高16%，回路电流也增加到相同倍数。

　　总的无功功率补偿容量是增加还是减少？

　　（1） 电容器无功功率补偿容量Q'C

　　Q'C =（ UCN / UXN）2QC=1.162QC

　　（2）电抗器消耗无功功率QL

　　QL=3I2XLN=3（1.16Uxn/Xcn）2 *0.14XCN =0.565QC

　　（3）实际无功功率补偿容量

　　Q'C-QC =0.78QC

　　同理，可计算出电抗率K=6%电容器端电压为1.064倍电网电压，无功功率补偿容量Q'C =1.062 QC 从以上计算可以看出TSC中加入K=6%的解谐电抗器后，无功功率补偿容量增加了，而加入K=14%解谐电抗器的无功功率补偿容量减小了。

5.结语

　　解谐电抗器在TSC电路中的应用有效的避免了传统随机补偿易发生并联谐振的危险。相反，在选择不同电抗率的解谐电抗器后，补偿支路无功功率可能还会增加。