串聯(lián)電抗器的主要作用是抑制高次諧波和限制合閘涌流[1]，防止諧波對(duì)電容器造成危害。但如果不考慮并聯(lián)電容器接入母線處的諧波背景，任意組合串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器，會(huì)發(fā)生諧波的放大和諧振。本文通過(guò)具體計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)諧波測(cè)試，分析塔河油田110kV十區(qū)變電站 串聯(lián)電抗器發(fā)熱的原因，并提出改進(jìn)的措施。

智能電力電容器組接入系統(tǒng)后的等值電路圖[2](忽略電阻)見(jiàn)圖4。式中，Xs為系統(tǒng)等值基波電抗，XL為串聯(lián)電抗器基波電抗，XC為并聯(lián)電容器基波容抗，n為諧波次數(shù)，In為諧波源注入回路的第n次諧波電流。在不同的諧波阻抗條件下，當(dāng)時(shí)，電容支路串聯(lián)諧振，即表示并聯(lián)電容器裝置與電網(wǎng)在第n次諧波發(fā)生串聯(lián)諧振。

為了便于分析，忽略系統(tǒng)諧波電阻及負(fù)載諧波電阻，引入諧波電壓放大率KVN, KVN為并聯(lián)電容器支路電壓與系統(tǒng)諧波電壓之比。從圖4可知KVN= UCLn/Un，根據(jù)式(1)、(2)、(3)推導(dǎo)出式中,Sd為并聯(lián)電容器裝置安裝處的母線短路容量(MVA), QCN為電容器容量(Mvar), K為電抗率, n為諧波次數(shù)。電抗率為6%時(shí)，將有關(guān)參數(shù)代入式(5)，計(jì)算1500kvar電容器組對(duì)1～11次諧波電壓放大率KVN，見(jiàn)表2。表2配置6%電抗器的1500kvar電容器組對(duì)1～11次諧波電壓放大率電抗率K諧波電壓放大倍數(shù)。

綜合計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)諧波測(cè)試數(shù)據(jù)分析，串聯(lián)電抗器發(fā)熱的原因是電容器組投入運(yùn)行后，產(chǎn)生了3次諧波放大，即使比例不大的諧波電流，也增大了電抗器鐵芯磁滯損耗和渦流損耗，引起電抗器繞組和鐵芯發(fā)熱達(dá)106.1℃。