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        電抗器知識
        認識電抗器---科技名詞定義
                中文名稱:電抗器
                英文名稱:reactor
                定義1:電力系統中用于限制短路電流、無功補償和移相等的電感性高壓電器。按其繞組內有無主鐵心分為鐵心式電抗器和空心式電抗器。
                所屬學科:電力(一級學科);變電(二級學科)
                定義2:由金屬導線繞制而成具有電抗,用以減小短路電流的電氣設備。
                所屬學科:水利科技(一級學科);水力發電(二級學科);水電站電氣回路及變電設備(三級學科)
                本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布
         
                電抗器
                最通俗的講,能在電路中起到阻抗的作用的東西,我們叫它電抗器。電力網中所采用的電抗器,實質上是一個無導磁材料的空心線圈。它可以根據需要布置為垂直、水平和品字形三種裝配形式。在電力系統發生短路時,會產生數值很大的短路電流。如果不加以限制,要保持電氣設備的動態穩定和熱穩定是非常困難的。因此,為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求,常在出線斷路器處串聯電抗器,增大短路阻抗,限制短路電流。
        編輯本段電抗器
           由于采用了電抗器,在發生短路時,電抗器上的電壓降較大,所以也起到了維持母線電壓水平的作用,使母線上的電壓波動較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設備運行的穩定性。
        編輯本段電抗器分類
           電抗器reactor 依靠線圈的感抗阻礙電流變化的電器。按用途分為 7種:
                單相電抗器
                ① 限流電抗器。串聯于電力電路中,以限制短路電流的數值。
                ② 并聯電抗器。一般接在超高壓輸電線的末端和地之間,起無功補償作用。
                ③ 通信電抗器。又稱阻波器。串聯在兼作通信線路用的輸電線路中,用以阻擋載波信號,使之進入接收設備。
                ④ 消弧電抗器。又稱消弧線圈。接于三相變壓器的中性點與地之間,用以在三相電網的一相接地時供給電感性電流,以補償流過接地點的電容性電流,使電弧不易起燃,從而消除由于電弧多次重燃引起的過電壓。
         ?、?濾波電抗器。用于整流電路中減少直流電流上紋波的幅值;也可與電容器構成對某種頻率能發生共振的電路,以消除電力電路某次諧波的電壓或電流。
                ⑥ 電爐電抗器。與電爐變壓器串聯,限制其短路電流。
         ?、?起動電抗器。與電動機串聯,限制其起動電流。

        編輯本段電抗器概念
           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。電抗分為感抗和容抗,比較科學的歸類是感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統稱為電抗器,然而由于過去先有了電感器,并且被稱謂電抗器,所以現在人們所說的電容器就是容抗器,而電抗器專指電感器。
                編輯本段細分介紹
          按結構及冷卻介質、按接法、按功能、按用途進行分類。
          1、 按結構及冷卻介質:分為空心式、鐵心式、干式、油浸式等,例如干式空心電抗器、干式鐵心電抗器、油浸鐵心電抗器、油浸空心電抗器、夾持式干式空心電抗器、繞包式干式空心電抗器、水泥電抗器等。
          2、 按接法:分為并聯電抗器和串聯電抗器。
          3、 按功能:分為限流和補償。
          4、 按用途:按具體用途細分,例如限流電抗器、濾波電抗器、平波電。
         
                限流電抗器
                抗器、功率因數補償電抗器、串聯電抗器、平衡電抗器、接地電抗器、消弧線圈、進線電抗器、出線電抗器、飽和電抗器、自飽和電抗器、可變電抗器(可調電抗器、可控電抗器)、軛流電抗器、串聯諧振電抗器、并聯諧振電抗器等。
           電抗器作為無功補償手段,在電力系統中是不可缺少的。
         
        編輯本段相關應用
         
        并聯電抗器
           發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餅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。
        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。
         
        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定。p
        消弧線圈
           消弧線圈廣泛用于lOkV-6kV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。
        平波電抗器
           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。
         
        直流控制的飽和電抗器
           串在電路中的扼流式或自飽和飽和電抗器,在電壓正弦波的周期內,飽和電抗器在飽和前吸收了一定的伏-秒,達到飽和,以后就呈全開放狀態。因此其輸出電壓是非正弦的,這種飽和電抗器的作用與晶閘管相似。
           電氣回路的主要組成部分有電阻、電容和電感.電感具有抑制電流變化的作用,并能使交流電移相.把具有電感作用的繞線式的靜止感應裝置稱為電抗器。
        編輯本段電抗器的作用
           電力系統中所采取的電抗器常見的有串聯電抗器和并聯電抗器。串
         
                濾波電抗器
        聯電抗器主要用來限制短路電流,也有在濾波器中與電容器串聯或并聯用來限制電網中的高次諧波。 220kV、110kV、35kV、10kV電網中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的??梢酝ㄟ^調整并聯電抗器的數量來調整運行電壓。超高壓并聯電抗器有改善電力系統無功功率有關運行狀況的多種功能,主要包括:
           (1)輕空載或輕負荷線路上的電容效應,以降低工頻暫態過電壓。
           (2)改善長輸電線路上的電壓分布。
           (3)使輕負荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡,防止無功功率不合理流動同時也減輕了線路上的功率損失。
           (4)在大機組與系統并列時降低高壓母線上工頻穩態電壓,便于發電機同期并列。
           (5)防止發電機帶長線路可能出現的自勵磁諧振現象。
           (6)當采用電抗器中性點經小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,便于采用。
           電抗器的接線分串聯和并聯兩種方式。
           串聯電抗器通常起限流作用,并聯電抗器經常用于無功補償。
           目前主要用于無功補償和濾波。
           1.半芯干式并聯電抗器:在超高壓遠距離輸電系統中,連接于變壓器的三次線圈上。用于補償線路的電容性充電電流,限制系統電壓升高和操作過電壓,保證線路可靠運行。
           2.半芯干式串聯電抗器:安裝在電容器回路中,在電容器回路投入時起合閘涌流作用并抑制諧波

        編輯本段電抗器產品名稱及功能
         
                阻尼電抗器
                交流電流,進線電抗器的作用是限制變流器換相時電網側的壓降和晶閘管的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,以及并聯變流器組的解耦。
                1、進線電抗器:亦稱換相電抗器,用于電網進線中,通過的是
          2、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,可連續調節電抗電流。
          3、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,對穩態性諧波(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。
                4、調諧電抗器:里面通過的是交流電,串聯電抗器的作用是與電容器串聯,對規定的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
                編輯本段電抗器使用壽命的分析
          電抗器在額定負載下長期正常運行的時間,就是電抗器的使用壽命。電抗器使用壽命由制造它的材料所決定。制造電抗器的材料有金屬材料和絕緣材料兩大類。金屬材料耐高溫,而絕緣材料長期在較高的溫度、電場和磁場作用下,會逐漸失去原有的力學性能和絕緣性能,例如變脆、機械強度減弱、電擊穿。這個漸變的過程就是絕緣材料的老化。溫度愈高,絕緣材料的力學性能和絕緣性能減弱得越快;絕緣材料含水分愈多,老化也愈快。電抗器中的絕緣材料要承受電抗器運行產生的負荷和周圍環境的作用,這些負荷的總和、強度和作用時間決定絕緣材料的使用壽命。
         
                編輯本段進線電抗器的結構特點
            1、該進線電抗器[1]為三相,均為鐵芯干式。
          2、鐵芯采用優質低損耗進口冷軋硅鋼片,氣隙采用環氧層壓玻璃布板作間隔,以保證電抗器氣隙在運行過程中不發生變化。
          3、線圈采用H級漆包扁銅線繞制,排列緊密且均勻,外表不包絕緣層,且有極佳的美感且有較好的散熱性能。
          4、進線電抗器的線圈和鐵芯組裝成一體后經過預烘→真空浸漆→熱烘固化這一工藝流程,采用H級浸漬漆,使電抗器的線圈和鐵芯牢固地結合在一起,不但大大減小了運行時的噪音,而且具有極高的耐熱等級,可確保電抗器在高溫下亦能安全地無噪音地運行。
          5、進線電抗器芯柱部分緊固件采用無磁性材料,減少運行時的渦流發熱現象。
          6、外露部件均采取了防腐蝕處理,引出端子采用鍍錫銅管端子。
          7、該進線電抗器與國內同類產品相比具有體積小、重量輕、外觀美等優點,可與國外知名品牌相媲美。
                編輯本段輸出電抗器特點
          輸出電抗器亦稱馬達電抗器,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。輸出電抗器主要應用于工業自動化系統工程中,特別是使用變頻器的場合,用于延長變頻器的有效傳輸距離,有效抑制變頻器的IGBT模塊開關時產生的瞬間高壓。
          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.適用于無功功率補償和諧波的治理
          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。
                編輯本段輸入電抗器的特點
           輸入電抗器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/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
        電抗器在電力系統中的作用---電抗器在電力系統中的作用

        主要包括:
           1) 輕空載或輕負荷線路上的電容效應,以降低工頻暫態過電壓。
           2) 改善長輸電線路上的電壓分布。
           3) 使輕負荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡,防止無功功率不合理流動,同時也減輕了線路上的功率損失。
           4) 在大機組與系統并列時,降低高壓母線上工頻穩態電壓,便于發電機同期并列。
           5) 防止發電機帶長線路可能出現的自勵磁諧振現象。
           6 )當采用電抗器中性點經小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,便于采用單相快速重合閘。
         

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