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文档简介

1、电抗器最通俗的讲,能在电路中起到阻抗的作用的东西,我们叫它电抗器。电抗器1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。由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母 线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电气设备 运行的稳定性。电抗器分类电抗器reactor依靠线圈

2、的感抗阻碍电流变化的电器。按用途分为7种:单相电抗器限流电抗器。串联于电力电路中,以限制短路电流的数值。 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。 通信电抗器。又称阻波器。串联在兼作通信线路用的输电线路中,用以阻 挡载波信号,使之进入接收设备。 消弧电抗器。又称消弧线圈。接于三相变压器的中性点与地之间 ,用以在三 相电网的一相接地时供给 电感性电流,以补偿流过接地点的电容性电流,使电弧不 易起燃,从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。 滤波电抗器。用于整流电路中减少竹流电流上纹波的幅值;也可与电容器构成对某种 频率能发生共振的电路,以消除电力电路某次谐波的电压或电流。

3、电炉电抗器。与电炉变压器串联,限制其短路电流 起动电抗器。与电动机串联,限制其起动电流。一、电抗器概念电抗器也叫电感器,一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场,所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小,所产生的磁场 不强,因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式,称空心电抗器;有时 为了让这只螺线管具 有更大的电感,便在螺线管中插入铁心,称铁心电抗器。电抗 分为感抗和容抗,比较科学的 归类是感抗器(电感器和容抗器(电容器 统称为电抗器, 然而由于过去先有了电感器,并且被称谓电抗器,所以现在人们所说的电容器就是容 抗器,而电抗器专指电感器。二、电抗器分类:按

4、结构及冷却介质、按接法、按功能、按用途进行分类。1按结构及冷却介质:分为空心式、铁心式、干式、油浸式等,例如干式空心电 抗器、干式铁心 电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电 抗器、绕包式干 式空心电抗器、水泥电抗器等。2按接法:分为并联电抗器和串联电抗器。3按功能:分为限流和补偿。4按用途:按具体用途细分,例如限流电抗器、滤波电抗器、平波电限流电抗器 抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线 圈、进线电抗器、出 线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器 (可调电 抗器、可控电抗器、轭流电 抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。电抗器作为无

5、功补偿手段,在电力系统中是不可缺少的并联电抗器: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。限流电抗器:限流电抗器一般用于配电线路。 从同一母线引出的分支馈线上往 往串有限 流电抗器,以限制馈线的短路电流,并维持母线电压,不致因馈线短路而致过 低。阻尼电抗器(通常也称串联电抗器 与电容器组或密集型电容器相串联,用以限 制电容器 的合闸涌流。这一点,作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与 滤波电容器串联组 成谐振滤波器,一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通 滤波。直流输电

6、线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化 铁道,以至于所有大功率晶闸管控制 的电力电子电路都是谐波电流源,必须加以滤 除,不让其进入系统。电力部门对于电力系统 中的谐波有具体规定。p消弧线圈:消弧线圈广泛用于IOkV-6kV级的谐振接地系统。由于变电所的无 油化倾向,因此35kV以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。平波电抗器:平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是 有限的,在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的,需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器,使输出的直流接近于理想直 流。直流供电的晶闸管电 气传动中,平波电抗器也是不可

7、少的。直流控制的饱和电抗器:串在电路中的扼流式或自饱和饱和电抗器,在电压正弦 波的周期内,饱和电抗器在饱和前吸收了一定的伏-秒,达到饱和,以后就呈全开放状 态。因此其 输出电压是非正弦的,这种饱和电抗器的作用与晶闸管相似。电气回路的主要组成部分有 电阻、电容和电感电感具有抑制电流变化的作 用,并能使交 流电移相把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。电抗器的作用电力系统中所采取的电抗器 常见的有串联电抗器和并联电抗器。串滤波电抗 器联电抗 器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制 电网中的高次谐 波。220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来

8、吸 收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包 括:(1轻空载或轻负荷线路上的 电容效应,以降低工频暂态过电压。(2改善长输电线路上的电压分布。(3使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动同 时也减轻了线路上的功率损失。(4在大机组与系统并列时 降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并 列。(5防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。(6当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及 相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用。电抗器的接线分串联

9、和并联两种方式。串联电抗器通常起限流作用,并联电抗器经常用于无功补偿。目前主要用于无功补偿和滤波1. 半芯干式并联电抗器:在超高压远距离输电系统中,连接于变压器的三次线圈 上。用于补偿线路的电容性充电电流,限制系统电压升高和操作过电压,保证线路可 靠运行。2.半芯干式串联电抗器:安装在电容器回路中,在电容器回路投入时起电抗器-电抗器产品名称及功能1、进线电抗器:亦称换相电抗器 用于电网进线中,通过的是阻尼电抗器交流电 流,进线电抗器的作用是限制变流器换相时电网侧的压降和晶闸管的电流上升率 di/dt和电压上 升率du/dt,以及并联变流器组的解耦。2、并联电抗器:里面通过的交流,并联电抗器的作

10、用是补偿系统的容抗。通常 与晶闸管串联,可连续调节电抗电流。3、串联电抗器:里面通过的是交流,串联电抗器的作用是与补偿电容器串联,对 稳态性谐波(5、7、11、13次构成串联谐振。通常有56%电抗器,属于高感值电 抗器。4、调谐电抗器:里面通过的是交流电,串联电抗器的作用是与电容器串联,对 规定的n次谐波分量构成串联谐振,从而吸收该谐波分量,通常n=5、7、11、13、19电抗器使用寿命的分析电抗器在额定负载下长期正常运行的时间,就是电抗器的使用寿命。电抗器使用寿命由制造它的材料所决定。制造电抗器的材料有金属材料和绝缘材料两大 类。金属材料耐高温,而绝缘材料长期在较高的温度、电场和磁场作用下,

11、会逐渐失去原有的力学性能和绝缘性能,例如变脆、机械强度减弱、电击穿。这个渐变的 过程就是绝缘材料的老化。温度愈高,绝缘材料的力学性能和绝缘性能减弱得越快 绝缘材料含水分愈多,老化也愈快。电抗器中的绝 缘材料要承受电抗器运行产生的 负荷和周围环境的作用,这些负荷的总和、强度和作用时间 决定绝缘材料的使用寿 命。进线电抗器的作用简单的讲就是降低主电源谐波、浪涌和峰值电流;雜高低频传导抗干扰性;廉护驱动机 构的电力电子 元件;提高功率因数;$止主电源的电压尖脉冲引起的跳闸出电抗器的作用输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响,并能抑制输出谐波电流,提高 输出高频阻抗,有效抑制dv/dt减低高频漏电

12、流,起到保护变频器,减小设备噪声 的作用。电容器在补偿功 率的时候,往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击,造成 电容器损坏和功率因数降低,为此,需要在补偿的时候进行谐波治理。输入电抗器的作用;用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击,平滑电源电压中包含的尖峰脉冲,或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷,有效地保护变频器和改善功 率因数,它既能阻止来自电网的干扰,又能减少整流单元产生 的谐波电流对电网的污染。直流电抗器的作用:直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间,主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一 规定值,保持整流电流连续,减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改

13、善变频器 的功率因数。电抗器产品执行检验标准:IEC289:1987电抗器GB10229-88电抗器 JB9644-1999半导 体电气传动用电抗器 GB6450-86本标准等效国标IEC 726(1982干式电力变压器 用户对变频器使用电抗器应如何选择?下面从额定交流电流的 选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分 析。额定交流电流的选 择额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流,同时应该考虑足够的高次谐波分 量。即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机 负载的输出电流。 电压降电压降是指50HZ时对应实际额定电流时电抗器线圈两 端的实际电压降。通常选择电

14、压降在 4V8V左右。电感量的选择 电抗器的额定 电感量也是一个重要的参数!若电感量选择不合适,会直接影响额 定电流下的电压 降的变化,从而引起故障。而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。输出电抗器电感量的选择是根据在额定频率范围内的电缆长度 来确定,然后再根据电动机的实际额定电流来选择相应电感量要求下的铁芯截面积 和导线截面积,才能确定实际电压降。理想的电抗器在额定交流电流及以下,电感量应保持不变,随 着电流的增大,而电感量逐渐减小。 当额定电流大于2倍时,电感量减小到额定电 感量的0.6倍。当额定电流大于2.5倍时,电感量减小到额定电感量的0.5倍。当 额定电流大

15、于4倍时,电感量减小到额定电感量的0.35倍在高压补偿装置中一般都装设有串联电抗器,它的作用主要有两 点:一是限制合闸涌流,使其不超过额定电流 的20倍;二是抑制供电系统的高次谐波,用来保护电容器。因此电抗器在补偿装置 中的作用非常重要。只有科学、合理的选用电抗器才能确保补 偿装置的安全运 行。对于电抗器的选用主要有三方面的内容:电抗器的电抗率K值的选取和电抗器 结构(空芯、铁芯以及电抗器的安装位置(电源侧、中性点侧。电抗器的结构选择: 电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。铁芯结构的电抗器主要优点是:损耗小,电磁兼容性叫好,体积小。缺点是:有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去 了限流能力。当干式 铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器,其动、热稳定性均很好,适 合装在柜中。油浸式铁芯电抗器 虽然体积大些,但噪音较小,散热较好,安

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