電容器串聯(lián)電抗器應(yīng)前置或后置的理論分析

      串聯(lián)電抗器作用于電容柜，一般情況下放在尾端。實(shí)際上前置或后置沒(méi)啥差異。但是按GB50227-95規(guī)定，串聯(lián)電抗器宜裝在中性點(diǎn)側(cè)。如題，放置在前面還是后面，都是為了保護(hù)電容器組，限制合闡涌流對(duì)電容器組的沖擊，防止爆掉。
 
      電容器串聯(lián)電抗器時(shí)，電抗器所起作用就是限制電路中各種突變大電流產(chǎn)生的浪涌對(duì)電容器造成的沖擊，防止大電流損壞電容器組。電抗器是一個(gè)線圈其本身沒(méi)有什么前后正負(fù)之分 ，因此電路中的電抗器及可以對(duì)上游電路中的各種突變電流產(chǎn)生抑制作用，也可以限制下游設(shè)備由于投切、短路及損壞原因引起的電源短路產(chǎn)生的大電流沖擊前方電路。
 
      電容器在投入運(yùn)行的瞬間產(chǎn)生的涌流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電容器本身的允許范圍，有時(shí)其產(chǎn)生的浪涌峰值超過(guò)電容器額定電流的100倍，巨大的電流沖擊不僅造成電容器的損壞，還會(huì)造成上游各種開(kāi)關(guān)、電流互感器損壞，引起各種繼電保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)作。電抗器放置在電容器之前，即電抗器前置，其目的是限制前方斷路器及各種投切設(shè)備合閘瞬間產(chǎn)生的大電流浪涌沖擊，同時(shí)也限制了浪涌電流串入前方母線設(shè)備造成的電流沖擊。
 
      如果電容器所帶后續(xù)負(fù)載有頻繁的投切轉(zhuǎn)換設(shè)備比如電力機(jī)車配電站中的電容器組所帶設(shè)備考慮到下游設(shè)備產(chǎn)生的浪涌沖擊，其串聯(lián)的電抗器應(yīng)該安裝在電容器之后，目的就是限制下游設(shè)備在切換或者短路時(shí)造成的沖擊電流，保護(hù)電抗器前方的電容器及各種設(shè)備的安全性能。
 
      根據(jù)《GB 50227－2008》并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范，并聯(lián)電容器裝置的串聯(lián)電抗器宜裝設(shè)于電容器的電源側(cè)，并應(yīng)效驗(yàn)其耐受短路電流的能力，放在電源側(cè)電抗可以限制電容短路時(shí)的短路電流，習(xí)慣上，干式鐵芯的放到中性點(diǎn)側(cè)，空芯電抗器放到電源側(cè)，因?yàn)殍F芯電抗易飽和抗短路能力差，所以電源側(cè)一般用空心電抗器，空心鐵芯體積、噪聲等特點(diǎn)不一樣，具體應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境選擇，如當(dāng)油浸式鐵芯電抗器和干式鐵芯電抗器的耐受短路電流的能力不能滿足裝設(shè)電源側(cè)時(shí)，應(yīng)裝設(shè)于中性點(diǎn)側(cè)。
 
      但實(shí)際上這是有討論的地方，原文亦提出如要放在電源側(cè)就要進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定計(jì)算。常用的串聯(lián)電抗器主要分為空芯和鐵芯兩種（近年出現(xiàn)了半芯電抗器，據(jù)稱達(dá)到空芯的水平，暫算作空心類）。由于空心電抗器的阻抗線性很好，對(duì)于在其后端的短路電流一般能限制在電容器組的額定電流的1/n倍（n為電抗器與電容器的容量比）。因此這電流是有限的，對(duì)于電抗器來(lái)說(shuō)，這電流值是可以承受的（這是電抗器標(biāo)準(zhǔn)中的要求）。所以對(duì)于空芯電抗器，無(wú)論放在前端或后端都是沒(méi)問(wèn)題的。

      對(duì)于鐵芯電抗器，這又要分開(kāi)兩類，即油浸與干式兩種。對(duì)于油浸式，因會(huì)有漏油著火等原因，傳統(tǒng)上是不宜裝在前端的，而上面提到的GB50227-95在說(shuō)明條例中所用的例子亦是油浸串聯(lián)電抗器。由于現(xiàn)時(shí)油浸式的電抗器現(xiàn)時(shí)已用得很小，故現(xiàn)時(shí)爭(zhēng)議最大的是干式鐵芯電抗器。

      干式鐵芯電抗器無(wú)論從可靠性、強(qiáng)度、安全性都比油浸式的好很多。由于鐵芯電抗器存在磁飽和現(xiàn)象，在出現(xiàn)短路時(shí)不能如空心電抗器一樣把電流限定在1/n倍，但這個(gè)短路電流總是有一定的限制。據(jù)我所知，國(guó)內(nèi)有廠商做過(guò)這類試驗(yàn)，結(jié)果在最嚴(yán)重的背靠背試驗(yàn)中亦通過(guò)了。而且現(xiàn)時(shí)主要生產(chǎn)干式鐵芯電抗器廠家都沒(méi)有說(shuō)明電抗器不能放在前端。

      其實(shí)電抗器不論放在前端或后端，在正常性況下作用都是一樣的，只是在電容器組發(fā)生短路時(shí)才顯示出兩者的不同，放在后端，可以令電抗器得到保護(hù);放在前端，則可以限制短路電流，減小電容器組的損壞及減小開(kāi)關(guān)的負(fù)擔(dān)。還有兩個(gè)重要的好處是，電抗器放在前端可令整套裝置的接線更簡(jiǎn)潔、占地空間更小;同時(shí)可用Y-Y接線方式實(shí)現(xiàn)高可靠性的中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)。

      由上分析，只要用合格廠家的產(chǎn)品，電抗器更適合放于前端。而現(xiàn)時(shí)情況來(lái)看，亦是向這方面發(fā)展。