更新时间：2024-06-23 23:48
并联电抗器，一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。
用电负载大多数为感性，当感性负载较大时会削弱或消除这种线路的末端电压升高现象。但负载是在随时变化的，当负载较小或末端开路时就会出现这种工频过电压。工程中解决这一问题的常用方法是在线路中并联电抗器，即并联电感。由于电感与电容具有相位反相的特点，因此，电抗器的投入将补偿线路的容性效应，限制系统中工频电压的升高。电抗器可以分散布置在线路中．也可以集中放置在首端和末端。并联电抗器是接在高压输电线路的大容量电感线圈。其容量要根据线路电容和负载情况进行计算设计。在系统中装设并联电抗器的台数及容
量的大小是根据系统中线路参数、运行条件及运行方式决定的。为了避免与线路电容形成并联谐振，合理选择电抗器的容量显得十分重要。
从图1所示的电路中可以看出，若在Z2上并联一个电感便可以削弱上面提到的电容效应，如果电抗值等于Z2的电纳或使其发生并联谐振，则电容效应被完全消除，该并联电路的电感与电容交换能量，不与外电路交换无功，若忽略线路的漏电导，则该并联回路不从外电路获取电流，不影响其它电路，当然也就不会使负载电压升高，因此时线路和负载均为感性。
然而，这种谐振状态在实际中也是应该避免的，因为电抗器不可能没有电阻，所以其对外电路肯定会有影响，最直接的影响是增加线路、特别是电抗器的损耗，严重时会损坏电抗器。在设计并联电抗器的容量时，除考虑限制工频过电压之外，还涉及到系统的稳定、无功功率平衡、自激电压和谐振等问题。因此电抗器的容量选择与安装方式要根据系统的结构、参数、运行情况等因素确定方案。
式中 为输电线首、末端的电压、电流矢量； 为线路的波阻抗； 为输电线路的传输常数； 为线路长度；L、C、R、G分别为单位长度线路的电感、电容、电阻、对地漏电导。
式中，x为线路上任一点距线路末端的距离；k为电压升高系数，对于超（特）高压线路，k一般大于1，并在线路末端电压达到最大值。
双端电源供电情况下的沿线电压表达式为：
分析计算可知，双端电源供电的空载长线中点电压最高。在一般线路长度情况下，双端电源供电的空载线路沿线电压升高并不严重，而单端电源供电时的电压升高却不能忽视。并联电抗器可将单端电源供电时的线路末端电压限制在允许范围内。’
单端电源供电的空载长线上发生不对称接地故障时，短路电流的互感效应将使得健全相的相电压更加升高。
式中 U、E分别为故障后健全相的相电压和故障前正常运行时的相电势：K(n)为不对称故障引起的电压升高系数；Kp为电容效应引起的工频电压升高系数。
当线路重负荷运行时，因某种原因(如发生短路)断路器跳闸甩负荷，由于线路上输送着相当大的有功及无功功率，因此甩负荷前电源电势必高于母线电压。根据磁链不变原理，甩负荷后电源暂态电势维持原值，由于空载线路的电容效应，使线路工频过电压升高更为严重。
并联电抗器用于补偿超高压线路的容性充电功率，有利于限制系统中工频电压的升高和操作过电压，降低超高压系统的绝缘水平：可以改善沿线电压分布，增加系统的稳定性和送电能力：并且改善轻负荷线路中的无功潮流，有利于降低有功损耗，防止电压升高，便于系统并网：有利于消除由于同步电机带空载长线出现的自励磁效应：加速潜供电流的熄灭。便于装设单相快速重合闸。
(1)这种电压升高是由于空载或轻载时，线路的电容(对地电容和相间电容)电流在线路的电感上的压降所引起的。它将使线路电压高于电源电压。当愈严重，通常线路愈长，则电容效应愈大，工频电压升高也愈大。
(2)对超高压远距离输电线路而言，空载或轻载时线路电容的充电功率是很大的，通常充电功率随电压的平方面急剧增加，巨大的充电功率除引起上述工频电压升高现象之外，还将增大线路的功率和电能损耗以及引起自励磁，同期困难等问题。装设并联电抗器可以补偿这部分充电功率。
2.改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损。
当线路上传输的功率不等于自然功率时，则沿线各点电压将偏离额定值，有时甚至偏离较大，如依靠并联电抗器的补偿，则可以仰低线路电压得升高。
3.减少潜供电流，加速潜供电弧的熄灭，提高线路自动重合闸的成功率。
(1)所谓潜供电流，是指当发生单相瞬时接地故障时，在故障相两侧断开后，故障点处弧光中所存在的残余电流。
(2)产生潜供电流的原因：故障相虽以被切断电源，但由于非故障相仍带电运行，通过相间电容的影响，两相对故障点进行电容性供电；由于相间互感的影响，故障相上将被感应出一个电势，在此电势的作用下通过故障点及相对地电容将形成一个环流，通常把上述两部分电流的总和称之为潜供电流。潜供电流的存在，使得系统发生单相瞬时接地短路处的潜供电弧不可能很快熄灭，将会影响单相自动综合闸的成功率。
(3)并联电抗器的中性点经小抗接地的方法来补偿潜供电流，从而加快潜供电弧的熄灭。
4.有利于消除发电机的自励磁。
当同步发电机带容性负载(远距离输电线路空载或轻载运行)时，发电机的电压将会自发地建立而不与发电机的励磁电流相对应，即发电机自励磁，此时系统电压将会升高，通过在长距离高压线路上接入并联电抗器，则可以改变线路上发电机端点的出口阻抗，有效防止发电机自励磁。
5.提高电网功率因数
1、降低工频电压升高数值。
超高压输电线路一般距离较长，可达数百公里。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，大容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“容升”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，可明显降低线路末端工频电压的升高。
2、降低操作过电压。
操作过电压产生于断路器的分、合闸操作，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、单相接地等均要产生工频电压升高，当断路器切除接地故障或接地故障切除后重合闸时，又引起系统操作过电压，工频电压升高与操作过电压叠加，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，从而降低了操作过电压的幅值。
当开断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，大大降低了断路器断口发生重燃的可能性，因此也降低了操作过电压。
当发电机经变压器带空载在长线路启动，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，都将形成较长时间发电机带空载线路运行，形成了一个L-C电路，当空载长线路电容C的容抗值Xc合适时，能导致发电机自励磁（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，它不仅使并网的合闸操作（包括零起升压）成为不可能，且其持续发展也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上的容性无功功率，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，超高压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（电源中性点接地）将经这些电容和电感向故障点继续提供电弧电流（即潜供电流），使故障处电弧难以熄灭。如果线路上并联三相Y形接线的电抗器，且Y形接线的中性点经小电抗器接地，就可以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。这时的小电抗器相当于消弧线圈。
由于东北电网500kV第二条大马路工程的相继运行。系统中需要解决无功补偿和降低工频过电压的问题尤为突出。在梨树变电站，由于投运初期，沙梨乙线还没有运行，变电站中的并联电抗器容量仪为3x 5万kvar，双梨乙线和梨合线正常运行时，500kV母线电压在540kV范围内变化，在轻负荷时经常出现550kV的较高电压。而后期由于沙梨乙线的投入运行，使母线电压持续运行在极限值550kv之间。为确保向华北电网送电的可靠性，面对较高的电压，不得不将双梨乙线停电，限制系统容性无功的增长，使双辽发电厂大量的电能不能及时送出，制约了东北地区电力资源的交换。
随着500kV和750kV输变电工程的建设与投运，并联电抗器已愈来愈呈现出不可替代的作用。并联电抗器投入容量的不足将直接成为电能输送的关键问题。2002年9月27日500kV沙梨乙线停电期间，由于并联电抗器的切除，使梨树变电站500kV母线电压由538kV上升为555kV，严重超出了母线允许电压的上限值(允许上限550kV)。调度部门在采取多方调整运行方式后仍未收到满意效果。在梨合线新建并联电抗器工程不能按期投产的情况下，使双辽发电厂两台30万kw机组不能达到满负荷运行条件。
梨合线新建电抗器投入使用后，500kV输电线并联电抗器的总容量达到30万kvar。经过一年的运行，没有出现母线电压超标的现象，在轻载时线路仍运行在规定值的范围内，使系统能够经济、稳定、可靠的运行。