干貨分享！電抗器的作用和電抗器的種類(lèi)

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2019-05-28分享加入收藏關(guān)注：-

          電抗器也叫電感器，一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)就會(huì)在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電長(zhǎng)直導(dǎo)體的電感較小，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不強(qiáng)，因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式，稱(chēng)空心電抗器;有時(shí)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(chēng)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(wǎng)容量的擴(kuò)大，使得系統(tǒng)短路容量的額定值迅速增大。如在500kV變電所的低壓35kV側(cè)， 最大的三相對(duì)稱(chēng)短路電流有效值已經(jīng)接近50kA。為了限制輸電線路的短路電流，保護(hù)電力設(shè) 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(tǒng)的電壓保持不變。 
          在電容器回路安裝阻尼電抗器(即串聯(lián)電抗器)，電容器回路投入時(shí)起抑制涌流的作用。同時(shí)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(wú)功補(bǔ)償裝置的電容器回路中，為了限制投入電容器時(shí)的涌流和抑制電力系統(tǒng)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(shí)，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(duì)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(duì)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(shuō)明的是，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電抗器》 GB10229—88和IEC289—88國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)阻尼電抗器的使用和技術(shù)條件作了規(guī)定。但目前國(guó)內(nèi)有些部門(mén)將阻尼電抗器稱(chēng)為串聯(lián)電抗器，嚴(yán)格來(lái)講是不合適的，因?yàn)樯鲜鰳?biāo)準(zhǔn)中均沒(méi)有串聯(lián)電抗器這個(gè)名稱(chēng)。
2、電抗器在無(wú)功補(bǔ)償裝置中的作用
          500kV電力系統(tǒng)展，電氣化鐵路和大型鋼鐵基地的建設(shè)，在大型樞紐變電 所中需要安裝靜止補(bǔ)償裝置
          靜止補(bǔ)償裝置對(duì)負(fù)載突變的反映速度快(一般響應(yīng)時(shí)間為0.02～0.04s)，具有平滑的無(wú)功功率和電壓調(diào)節(jié)特性。因此它能夠穩(wěn)定電力系統(tǒng)電壓，有效地補(bǔ)償電力系統(tǒng)的無(wú)功功率系數(shù)，抑制電壓的波動(dòng)，維持電力系統(tǒng)處于三相平衡狀態(tài)，抑制電力系統(tǒng)的次同步振蕩。
          此外安裝在電力系統(tǒng)樞紐點(diǎn)的靜止補(bǔ)償裝置還能起降低電力系統(tǒng)暫態(tài)超壓的作用。因此各大電網(wǎng)均要求大中型變電站必須安裝電抗器來(lái)補(bǔ)償電容性的無(wú)功功率，做到就地補(bǔ)償，就地平衡，以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
          電抗器是無(wú)功補(bǔ)償裝置的重要組成部分之一，并聯(lián)電抗器用來(lái)提供感抗值消耗電力系統(tǒng)過(guò)剩 的電容性無(wú)功功率，這在電力系統(tǒng)初期輸送功率較小的時(shí)候以及電力系統(tǒng)后期在每日深夜輕負(fù)荷的時(shí)候都是十分必要的。
          因?yàn)樵谏鲜鰞煞N情況下，輸電線路的無(wú)功功率損耗小，由于電容效應(yīng)，輸電線路產(chǎn)生的無(wú)功功率大于輸電線路消耗的無(wú)功功率，在整個(gè)電力系統(tǒng)中存在剩余的無(wú)功功率(電容性)，必須安裝并聯(lián)電抗器來(lái)消耗這部分剩余的無(wú)功功率，滿足電力系統(tǒng)無(wú)功平衡的需要，維持電力系統(tǒng)的電壓水平。否則電力系統(tǒng)的電壓過(guò)高，無(wú)法安全運(yùn)行。
          減少靜止補(bǔ)償裝置中晶閘管的數(shù)量，來(lái)節(jié)省整個(gè)裝置的投資，有盡可能增大電容器 組(簡(jiǎn)稱(chēng)TSC)容量和并聯(lián)電抗器組(簡(jiǎn)稱(chēng)TCR)容量的趨勢(shì)。
          在有的靜止補(bǔ)償裝置中甚至取消了TSC回路，完全由固定電容器組(簡(jiǎn)稱(chēng)FC)代替。
          這樣為了保持靜止補(bǔ)償裝置具有連續(xù)平滑的無(wú)功功率和電壓調(diào)節(jié)特性，就需要加大并聯(lián)電抗器的總?cè)萘俊?br />           因此，電抗器的用量將越來(lái)越大。 串聯(lián)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(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?br /> 3、電抗器在變頻器中的應(yīng)用
一、輸入電抗器的作用
          用來(lái)限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)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(shí)產(chǎn)生的電壓缺陷, 有效地保護(hù)變頻器和改善功率因數(shù)，它既能阻止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染
二、輸出電抗器的作用
          輸出電抗器主要作用是補(bǔ)償長(zhǎng)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(hù)變頻器,減小設(shè)備噪聲的作用。電容器在補(bǔ)償功率的時(shí)候，往往會(huì)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(shù)降低，為此，需要在補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候進(jìn)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(tǒng)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(yùn)行更穩(wěn)定及改善變頻器的功率因數(shù)。

電抗器的種類(lèi)
          并聯(lián)電抗器：發(fā)電機(jī)滿負(fù)載試驗(yàn)用的電抗器是并聯(lián)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(chǎng)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(lián)電抗器里面通過(guò)的交流，并聯(lián)電抗器的作用是補(bǔ)償系統(tǒng)的容抗。通常與晶閘管串聯(lián)，可連續(xù)調(diào)節(jié)電抗電流。削弱空載或輕載時(shí)長(zhǎng)線路的電容效應(yīng)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(wú)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(dòng)重合閘的成功率，廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)的遠(yuǎn)距離輸配電項(xiàng)目。
          串聯(lián)電抗器：里面通過(guò)的是交流，串聯(lián)電抗器的作用是與補(bǔ)償電容器串聯(lián)，對(duì)穩(wěn)態(tài)性諧波(5、7、11、13次)構(gòu)成串聯(lián)諧振。通常有5~6%電抗器，屬于高感值電抗器。
          串聯(lián)電抗器是電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的重要配套設(shè)備。電力電容器與串聯(lián)電抗器串聯(lián)后，能有效地抑制電網(wǎng)中的高次諧波，限制合閘涌流及操作過(guò)電壓，改善系統(tǒng)的電壓波形，提高電網(wǎng)功率因數(shù)，對(duì)電力電容器及其它電力設(shè)備的安全運(yùn)行起到了較大的作用。
          調(diào)諧電抗器：里面通過(guò)的是交流電，調(diào)諧電抗器的作用是與電容器串聯(lián)，對(duì)規(guī)定的n次諧波分量構(gòu)成串聯(lián)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(jī)連接電纜的容性充電電流及使電機(jī)繞組上的電壓上升率限制在54OV/us以?xún)?nèi)，一般功率為4-90KW變頻器與電機(jī)間的電纜長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí)，應(yīng)設(shè)置輸出電抗器，它還用于鈍化變頻器輸出電壓(開(kāi)關(guān)的陡度)，減少對(duì)逆變器中的元件(如IGBT)的擾動(dòng)和沖擊。
輸出電抗器的使用說(shuō)明：為了增加變頻器到電機(jī)之間的距離可以適當(dāng)加粗電纜，增加電纜的絕緣強(qiáng)度，盡量選用非屏蔽電纜。輸出電抗器的特點(diǎn)：
          1、適用于無(wú)功補(bǔ)償和諧波的治理;
          2、輸出電抗器主要作用是補(bǔ)償長(zhǎng)線分布電容的影響，抑制輸出諧波電流;
          3、有效地保護(hù)變頻器和改善功率因數(shù)，能阻止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染。
          輸入電抗器：它的作用是限制變流器換相時(shí)電網(wǎng)側(cè)的電壓降;抑制諧波以及并聯(lián)變流器組的解耦;限制電網(wǎng)電壓的跳躍或電網(wǎng)系統(tǒng)操作時(shí)所產(chǎn)生的電流沖擊。當(dāng)電網(wǎng)短路容量與變流器變頻器容量比大于33:1時(shí)，輸入電抗器的相對(duì)電壓降，對(duì)單象限工作為2%，四象限為4%。
          當(dāng)電網(wǎng)短路電壓大于6%時(shí)，允許輸入電抗器運(yùn)行。對(duì)于12脈動(dòng)整流單元，至少需要一相對(duì)電壓降為2%的網(wǎng)側(cè)進(jìn)線電抗器。輸入電抗器主要應(yīng)用于工業(yè)/工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，安裝在變頻器、調(diào)速器與電網(wǎng)電源輸入電抗器之間，用于抑制變頻器、調(diào)速器等產(chǎn)生的浪涌電壓和電流，最大限度的衰減系統(tǒng)中的高次諧波及畸變諧波。
          輸入電抗器的特點(diǎn)：
          1、適用于無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波的治理;
          2、輸入電抗器用來(lái)限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)電壓引起的電流沖擊;對(duì)諧波起濾波作用，以抑制電網(wǎng)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(shí)產(chǎn)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(guò)低。
          消弧線圈：消弧線圈廣泛用于10kV-63kV級(jí)的諧振接地系統(tǒng)。由于變電所的無(wú)油化傾向，因此35kV以下的消弧線圈現(xiàn)很多是干式澆注型。
          阻尼電抗器：(通常也稱(chēng)串聯(lián)電抗器)與電容器組或密集型電容器相串聯(lián)，用以限制電容器的合閘涌流。這一點(diǎn)，作用與限流電抗器相類(lèi)似濾波電抗器濾波電抗器與濾波電容器串聯(lián)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(bǔ)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(jìn)入系統(tǒng)。電力部門(mén)對(duì)于電力系統(tǒng)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(shù)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(dòng)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(gè)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(shí)同時(shí)導(dǎo)通相當(dāng)于整流橋負(fù)載直接短路)沒(méi)有電抗器就直接短路。
          2、抑制中頻分量對(duì)工頻電網(wǎng)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(guò)大電感)使整流輸出波形連續(xù)，如不連續(xù)，就會(huì)出現(xiàn)電流為零的時(shí)間，這時(shí)逆變橋停止工作，造成整流橋開(kāi)路的現(xiàn)象。
          4、并聯(lián)逆變電路的輸入功率有無(wú)功分量的吞吐，逆變橋的輸入電路中必定有儲(chǔ)能的元件電抗器。

          13年來(lái)北京領(lǐng)步始終專(zhuān)注于“諧波干擾危害治理”“高低壓特殊無(wú)功補(bǔ)償”兩方面進(jìn)行辛勤耕耘與技術(shù)積累，專(zhuān)注成就品質(zhì)、質(zhì)量鑄就品牌，為各類(lèi)諧波治理用戶提供“24小時(shí)技術(shù)咨詢(xún)”“免費(fèi)檢測(cè)分析”“方案設(shè)計(jì)與性?xún)r(jià)比評(píng)估”，了解更多<諧波的危害治理>方案，歡迎點(diǎn)擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢(xún)，或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258，我們期待您的來(lái)電！

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