串联电抗器回收的额定端电压与串联电抗率、电容器的额定电压有关。该额定端电压等于电容器的额定电压乘以电抗率(一相中仅一个串联段时),10kV串联电抗器的额定端电压的选择见表4。
2.2 串联电抗器额定容量
串联电抗器额定容量等于电容器的额定容量乘以电抗率(单相和三相均可按此简便计算)。由此可见,串联电抗器额定端电压、额定容量均与电容器的额定电压、额定容量及电抗率有关。电容器的额定电压、额定容量本文不作详细分析,下面着重分析串联电抗率的选择。
2.3 电抗率选择的一般原则
(1)电容器装置接入处的背景谐波为3次
根据文献[4],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。设计规范说的较含糊,实际较难执行。笔者认为,上述情况应区别对待:
1)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限值,并且有一定的裕度。
2)3次谐波含量较大,已经超过或接近限值,选择12%或12%与4.5%~6%的串联电抗器混合装设。
(2)电容器装置接入处的背景谐波为3次、5次
1)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限值),选择4.5%~6%的串联电抗器,忌用0.1%~1%的串联电抗器。
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其余的几种应用较少。因此综合考虑技术成熟程度及性能优势,我风场选用了荣信电力电子有限公司生产TCR(晶闸管控制电抗器)型SVC无功自动补偿成套装置,以适应风电场变化快,满足电力系统稳定运行的需求。茂明风场一期工程为4.95MW,送出线路为220kV,在风场内建设220kV升压站,主变按远期规划容量为100MVA,根据电网要求及电力系统无功补偿配置技术原则,220kV变电站的无功补偿装置容量应按主变容量的10%——25%配置。综合考虑风场负荷(两期为99MW),按茂明风场负荷20%配置无功补偿容量计算,在主变35kV侧布置一组动态无功补偿,其容量为20Mvar。TCR型SVC的工作原理TCR型SVC20世纪80年始在我国投入使用。主要由控制柜、可控硅阀组(TCR)、相控电抗器、电容器及滤波电抗器(FC)组成。工作原理为根据检测将补偿电容设计成滤波支路形式全部投入,控制器通过光缆传输信号控制晶闸管的导通角,从而控制电抗器电感无功输出量抵消过补的电容无功,以达到补偿目的。TCR的基本结构是两个反并联的晶闸管和电抗器串联,通过控制晶闸管的导通角,控制TCR的电流以达到控制其无功功率大小。。
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电抗器回收的电抗率K值的选取
1、如在系统中谐波含量很少而仅考虑限制合闸涌流时,则选 K=(0.5~1)%即可满足标准要求。但这种电抗器对5次谐波电流放大严重,对3次谐波放大轻微。
2、如在系统中存在的谐波不可忽视时,应查明供电系统的背景谐波含量,然后再合理确定K值。为了达到***谐波的目的,电抗率的配置应使用电容器接入处综合谐波阻抗呈***。
当系统中电网背景谐波为5次及以上时,这时应配置电抗率为(4.5~6)%。电网的一般情况是:5次谐波,7次次之,3次较小。因此在工程中,选用K=4.5%~6%的电抗器较多,国际上也通常采用。
配置6%的电抗器***5次谐波效果好,但有明显的放大3次谐波作用。它的谐振点(204HZ)远离5次谐波的频率(250HZ),裕量较大。
配置4.5%的电抗器对3次谐波放大轻微,因此在***5次及以上谐波,同时又要兼顾减小对3次谐波的放大,在这种情况下是适宜的。但它的谐振点(235HZ)与5次谐波的频率间距较小。
当系统中背景谐波为3次及以上时,应配置电抗率为12%的电抗器。由于近年来不3次谐波源的电气设备不断增多,使系统中的3次谐波不断的增大,尤其是冶金行业这个现象不能忽视。
总之配置电抗器的原则是:一定要根据系统背景谐波含量来综合考虑而确定。
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