干貨分享！電抗器的作用和電抗器的種類

返回列表來源：領步電能質量發(fā)布時間：2019-05-28分享加入收藏關注：-

          電抗器也叫電感器，一個導體通電時就會在其所占據的一定空間范圍產生磁場，所以所有能載流的電導體都有一般意義上的感性。然而通電長直導體的電感較小，所產生的磁場不強，因此實際的電抗器是導線繞成螺線管形式，稱空心電抗器;有時為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺線管中插入鐵心，稱鐵心電抗器。

電抗器的作用
1、 電抗器的限流和濾波作用
          電網容量的擴大，使得系統短路容量的額定值迅速增大。如在500kV變電所的低壓35kV側， 最大的三相對稱短路電流有效值已經接近50kA。為了限制輸電線路的短路電流，保護電力設 備，必須安裝電抗器，電抗器能夠減小短路電流和使短路瞬間系統的電壓保持不變。 
          在電容器回路安裝阻尼電抗器(即串聯電抗器)，電容器回路投入時起抑制涌流的作用。同時與電容器組一起組成諧波回路，起各次諧波的濾波作用。
          如在500kV變電所35kV無功補償裝置的電容器回路中，為了限制投入電容器時的涌流和抑制電力系統的高次諧波，在35kV電容器回路中必須安裝阻尼電抗器，抑制3次諧波時，采用額定電壓35kV，額定電感量26.2mH，額定電流350A干式空心單相戶外型阻尼電抗器，它與2.52Mvar電容器對3次諧波形成諧振回路，即3次諧波濾波回路。
          同樣，為了抑制5次及以上高次諧波，采用了額定電壓35kV，額定電感量9.2mH，額定電流382A單相戶外型阻尼電抗器，它與2.52Mvar電容器對5次及以上高次諧波形成諧振回路。起到了抑制高次諧波的作用，需要說明的是，在國家標準《電抗器》 GB10229—88和IEC289—88國際標準中均對阻尼電抗器的使用和技術條件作了規(guī)定。但目前國內有些部門將阻尼電抗器稱為串聯電抗器，嚴格來講是不合適的，因為上述標準中均沒有串聯電抗器這個名稱。
2、電抗器在無功補償裝置中的作用
          500kV電力系統展，電氣化鐵路和大型鋼鐵基地的建設，在大型樞紐變電 所中需要安裝靜止補償裝置
          靜止補償裝置對負載突變的反映速度快(一般響應時間為0.02～0.04s)，具有平滑的無功功率和電壓調節(jié)特性。因此它能夠穩(wěn)定電力系統電壓，有效地補償電力系統的無功功率系數，抑制電壓的波動，維持電力系統處于三相平衡狀態(tài)，抑制電力系統的次同步振蕩。
          此外安裝在電力系統樞紐點的靜止補償裝置還能起降低電力系統暫態(tài)超壓的作用。因此各大電網均要求大中型變電站必須安裝電抗器來補償電容性的無功功率，做到就地補償，就地平衡，以保證電力系統的安全運行。
          電抗器是無功補償裝置的重要組成部分之一，并聯電抗器用來提供感抗值消耗電力系統過剩 的電容性無功功率，這在電力系統初期輸送功率較小的時候以及電力系統后期在每日深夜輕負荷的時候都是十分必要的。
          因為在上述兩種情況下，輸電線路的無功功率損耗小，由于電容效應，輸電線路產生的無功功率大于輸電線路消耗的無功功率，在整個電力系統中存在剩余的無功功率(電容性)，必須安裝并聯電抗器來消耗這部分剩余的無功功率，滿足電力系統無功平衡的需要，維持電力系統的電壓水平。否則電力系統的電壓過高，無法安全運行。
          減少靜止補償裝置中晶閘管的數量，來節(jié)省整個裝置的投資，有盡可能增大電容器 組(簡稱TSC)容量和并聯電抗器組(簡稱TCR)容量的趨勢。
          在有的靜止補償裝置中甚至取消了TSC回路，完全由固定電容器組(簡稱FC)代替。
          這樣為了保持靜止補償裝置具有連續(xù)平滑的無功功率和電壓調節(jié)特性，就需要加大并聯電抗器的總容量。
          因此，電抗器的用量將越來越大。 串聯在電容器回路中的阻尼電抗器除起到前面所敘述的限制涌流和高次諧波的作用外，也起 到了無功補償的作用。
3、電抗器在變頻器中的應用
一、輸入電抗器的作用
          用來限制電網電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，或平滑橋式整流電路換相時產生的電壓缺陷, 有效地保護變頻器和改善功率因數，它既能阻止來自電網的干擾，又能減少整流單元產生的諧波電流對電網的污染
二、輸出電抗器的作用
          輸出電抗器主要作用是補償長線（50-200m）分布電容的影響，并能抑制輸出諧波電流，提高輸出高頻阻抗,有效抑制dv/dt.減低高頻漏電流,起到保護變頻器,減小設備噪聲的作用。電容器在補償功率的時候，往往會受到諧波電壓和諧波電流的沖擊，造成電容器損壞和功率因數降低，為此，需要在補償的時候進行諧波治理。
三、直流電抗器的作用
          直流電抗器接在變頻系統的直流整流環(huán)節(jié)與逆變環(huán)節(jié)之間，主要用途是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規(guī)定值,保持整流電流連續(xù)，減小電流脈沖值,使逆變環(huán)節(jié)運行更穩(wěn)定及改善變頻器的功率因數。

電抗器的種類
          并聯電抗器：發(fā)電機滿負載試驗用的電抗器是并聯電抗器的雛型。鐵心式電抗器由于分段鐵心之間存在著交變磁場的吸引力，因此噪音一般要比同容量變壓器高出10dB左右。
          并聯電抗器里面通過的交流，并聯電抗器的作用是補償系統的容抗。通常與晶閘管串聯，可連續(xù)調節(jié)電抗電流。削弱空載或輕載時長線路的電容效應所引起的工頻電壓升高，改善沿線電壓分布和輕載線路中的無功分布并降低線損，減少潛供電流，加速潛供電弧的熄滅，提高線路自動重合閘的成功率，廣泛應用于電網的遠距離輸配電項目。
          串聯電抗器：里面通過的是交流，串聯電抗器的作用是與補償電容器串聯，對穩(wěn)態(tài)性諧波(5、7、11、13次)構成串聯諧振。通常有5~6%電抗器，屬于高感值電抗器。
          串聯電抗器是電力系統無功補償裝置的重要配套設備。電力電容器與串聯電抗器串聯后，能有效地抑制電網中的高次諧波，限制合閘涌流及操作過電壓，改善系統的電壓波形，提高電網功率因數，對電力電容器及其它電力設備的安全運行起到了較大的作用。
          調諧電抗器：里面通過的是交流電，調諧電抗器的作用是與電容器串聯，對規(guī)定的n次諧波分量構成串聯諧振，從而吸收該諧波分量，通常n=5、7、11、13、19。
          輸出電抗器：它的作用是限制電機連接電纜的容性充電電流及使電機繞組上的電壓上升率限制在54OV/us以內，一般功率為4-90KW變頻器與電機間的電纜長度超過50m時，應設置輸出電抗器，它還用于鈍化變頻器輸出電壓(開關的陡度)，減少對逆變器中的元件(如IGBT)的擾動和沖擊。
輸出電抗器的使用說明：為了增加變頻器到電機之間的距離可以適當加粗電纜，增加電纜的絕緣強度，盡量選用非屏蔽電纜。輸出電抗器的特點：
          1、適用于無功補償和諧波的治理;
          2、輸出電抗器主要作用是補償長線分布電容的影響，抑制輸出諧波電流;
          3、有效地保護變頻器和改善功率因數，能阻止來自電網的干擾，減少整流單元產生的諧波電流對電網的污染。
          輸入電抗器：它的作用是限制變流器換相時電網側的電壓降;抑制諧波以及并聯變流器組的解耦;限制電網電壓的跳躍或電網系統操作時所產生的電流沖擊。當電網短路容量與變流器變頻器容量比大于33:1時，輸入電抗器的相對電壓降，對單象限工作為2%，四象限為4%。
          當電網短路電壓大于6%時，允許輸入電抗器運行。對于12脈動整流單元，至少需要一相對電壓降為2%的網側進線電抗器。輸入電抗器主要應用于工業(yè)/工廠自動化控制系統中，安裝在變頻器、調速器與電網電源輸入電抗器之間，用于抑制變頻器、調速器等產生的浪涌電壓和電流，最大限度的衰減系統中的高次諧波及畸變諧波。
          輸入電抗器的特點：
          1、適用于無功功率補償和諧波的治理;
          2、輸入電抗器用來限制電網電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊;對諧波起濾波作用，以抑制電網電壓波形畸變;
          3、平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，平滑橋式整流電路換相時產生的電壓缺陷。
          限流電抗器：限流電抗器一般用于配電線路。從同一母線引出的分支饋線上往往串有限流電抗器，以限制饋線的短路電流，并維持母線電壓，不致因饋線短路而致過低。
          消弧線圈：消弧線圈廣泛用于10kV-63kV級的諧振接地系統。由于變電所的無油化傾向，因此35kV以下的消弧線圈現很多是干式澆注型。
          阻尼電抗器：(通常也稱串聯電抗器)與電容器組或密集型電容器相串聯，用以限制電容器的合閘涌流。這一點，作用與限流電抗器相類似濾波電抗器濾波電抗器與濾波電容器串聯組成諧振濾波器，一般用于3次至17次的諧振濾波或更高次的高通濾波。直流輸電線路的換流站、相控型靜止補償裝置、中大型整流裝置、電氣化鐵道，以至于所有大功率晶閘管控制的電力電子電路都是諧波電流源，必須加以濾除，不讓其進入系統。電力部門對于電力系統中的諧波有具體規(guī)定。
          平波電抗器：用于整流以后的直流回路中。整流電路的脈波數總是有限的，在輸出的整直電壓中總是有紋波的。這種紋波往往是有害的，需要由平波電抗器加以抑制。直流輸電的換流站都裝有平波電抗器，使輸出的直流接近于理想直流。直流供電的晶閘管電氣傳動中，平波電抗器也是不可少的。平波電抗器在整流電路中是個重要元件，在中頻電源中主要作用是：
          1、限制短路電流，(逆變晶閘管換相時同時導通相當于整流橋負載直接短路)沒有電抗器就直接短路。
          2、抑制中頻分量對工頻電網的影響。
          3、濾波作用(整流電流帶有交流成分;高頻交流不易通過大電感)使整流輸出波形連續(xù)，如不連續(xù)，就會出現電流為零的時間，這時逆變橋停止工作，造成整流橋開路的現象。
          4、并聯逆變電路的輸入功率有無功分量的吞吐，逆變橋的輸入電路中必定有儲能的元件電抗器。

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本文標簽：濾波電抗器 電抗器作用 進線電抗器 出現電抗器

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