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电抗器

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  • 发布时间:2014/12/31 14:46:36
  • 作者:银河电气
定义
通俗的来讲电抗器(reactor)就是依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器,电抗器也叫电感器。
相关标准中的注释:
电抗器 reactor——由于其电感而在电路或电力系统中使用的电器。
参见:GB/T 2900.15-1997 电工术语 变压器、互感器、调压器和电抗器 3.6.1
电抗器 reactor(电感器 inductor)——靠本身电感工作的装置。
参见:GB/T 2900.36-2003 电工术语 电力牵引 811.26.19
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电抗器分类
电抗器可按用途、按有无铁心和按绝缘结构分类。

01按用途分类

  ①限流电抗器:串联在电力电路中,用来限制短路电流的数值。
  ②并联电抗器:一般接在超高压输电线的末端和地之间,用来防止输电线由于距离很长而引起的工频电压过分升高,作无功补偿用。
  ③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,用来阻挡载波信号,使之进入接收设备,以完成通信的作用。
  ④消弧电抗器:又称消弧线圈,接在三相变压器的中性点和地之间,用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流,来补偿流过接地点的电容性电流,使电弧不易持续起燃,从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。
  ⑤滤波电抗器:用于两个方面,一是用于减小整流电路中直流电流上纹波的幅值;二是和电容器构成对某种频率能发生共振的电路,用以消除电力电路某次谐波的电压或电流。
  ⑥电炉电抗器:和电炉变压器串联,用来限制变压器的短路电流。
  ⑦起动电抗器:与电动机串联,用来限制电动机的起动电流。

02按有无铁心分类

  ①空心式电抗器:线圈中无铁心,其磁通全部经空气闭合
  ②铁心式电抗器:其磁通全部或大部分经铁心闭合。铁心式电抗器工作在铁心饱和状态时,其电感值大大减少,利用这一特性制成的电抗器叫饱和式电抗器。 

03按绝缘结构分类

  ①干式电抗器:其线圈敞露在空气中,以纸板、木材、层压绝缘板、水泥等固体绝缘材料作为对地绝缘和匝间绝缘。
  ②油浸式电抗器:其线圈装在油箱中,以纸、纸板和变压器油作为对地绝缘和匝间绝缘。
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电抗器应用基本原理
  电抗器是依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器,电抗器也叫电感器。
  电抗器就是一个大的电抗线圈,根据电磁感应的原理,电磁感应的磁场总是阻碍原来磁通的变化,如果磁通减少,感应电流的磁场与原来磁场方向一致,如果磁通增加,感应电流的磁场与原来磁场方向相反,根据这个原理,如果回路突然出现瞬间电流增大,那么电感线圈产生一个阻碍磁通变化的反向电动势,在反响电动势的作用下必然产生一个反向电流抑制电流的瞬间增大,维稳系统电压水平。
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电抗器作用

01电抗器的限流和滤波作用

  为了限制输电线路的短路电流,保护电力设备,必须安装电抗器,电抗器能够减小短路电流和使短路瞬间系统的电压保持不变。
在电容器回路安装阻尼电抗器(即串联电抗器),电容器回路投入时起抑制涌流的作用。同时与电容器组一起组成谐波回路,起各次谐波的滤波作用。

02电抗器在无功补偿装置中的作用

  电抗器是无功补偿装置的重要组成部分之一,并联电抗器用来提供感抗值消耗电力系统过剩 的电容性无功功率,这在电力系统初期输送功率较小的时候以及电力系统后期在每日深夜轻负荷的时候都是十分必要的。因为在上述两种情况下,输电线路的无功功率损耗小,由于电容效应,输电线路产生的无功功率大于输电线路消耗的无功功率,在整个电力系统中存在剩余的无功功率(电容性),必须安装并联电抗器来消耗这部分剩余的无功功率,满足电力系统无功平衡的需要,维持电力系统的电压水平。否则电力系统的电压过高,  无法安全运行。
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电抗器各类应用
  (1)网侧进线电抗器:它的作用是限制变流器换相时电网侧的电压降;抑制谐波以及并联变流器组的解耦;限制电网电压的跳跃或电网系统操作时产生的电流冲击。当电网断路容量与变流器、变频器容量比大于33:1时,网侧进线电抗器的相对电压降,对单象限工作为2%,四象限为4%。当电网短路电压大于6%时,允许无网侧进线电抗器运行。对于12脉动整流单元,至少需要一相对电压降为2%的网 侧进线电抗器,或一台三绕组整流变压器,其二次绕组的电源偏差应不大于0.5%
  (2)输出电抗器亦称马达电抗器:它的作用是限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在540V/µS以内。一般功率为4~90KW,变频器和电机间的电缆长度或一台变频器驱动几台电机的连接电缆总长度超过50~200M时,应设置输出电抗器。它还作用于钝化变频器输出电压(开关频率)的陡度,减小对逆变器中的功率元件(如IGBT)的扰动和冲击。
  (3)平波电抗器:它的作用是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某规定值以下;还用于并联变流器的直流侧解耦,降低断续极限,限制环流控制线路中的环流以及应用直流快速开关切断故障电流时限制其电流上升率。对于新型直流电动机由于其电枢电感量较大(如Z4、800系列电机)。平波电抗器可省去。
  (4)均流平波电抗器:它的作用是使两台直流调速器的输出电流得到均衡。
  (5)回馈自藕变压器:为变频器回馈单元的重要组成部分,它将处于发电状态的电机能量通过逆变器馈送回电网,以达到节能与改善系统品质的目的。
  (6)主电源变压器:变流器、变频器由单独的变压器供电时,其容量为变流器、变频器输出功率的1.3~1.5倍。在这种情况下,无需配置进行电抗器
  (7)补偿电抗器:它的作用是调节电网负载的感抗,改善功率因数。
  (8)并联、串联补偿电抗器:对稳态谐波源(5、7、11、13次)采用电抗百分比5%~6%的串联电抗器;对动态谐波源(3次)采用13%串联电抗器。这种与电容器串联的电抗器;兼顾无功补偿和谐波吸收,被广泛采用;
  (9)抑制电抗器:它的作用是抑制电容器接通时的DI/DT和开关元件TR承受的反向过电压。一般采用电抗百分比为0.1%~1%的串联电抗器,是DI/DT限制在50A/µS内,以抑制电容器的合闸涌流。此类电抗器属低感值电抗器。
  (10)调谐电抗器:它与电容器C形成串联谐振,吸收规定的N次谐波电流。晶闸管变流器,交-直-交变流器和交-交变频器所产生的谐波电流为5、7、11、13、17、19次。

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