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電抗器

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  • 發(fā)布時(shí)間:2014/12/31 14:46:36
  • 作者:銀河電氣
定義
通俗的來講電抗器(reactor)就是依靠線圈的感抗阻礙電流變化的電器,電抗器也叫電感器。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的注釋:
電抗器 reactor——由于其電感而在電路或電力系統(tǒng)中使用的電器。
參見:GB/T 2900.15-1997 電工術(shù)語 變壓器、互感器、調(diào)壓器和電抗器 3.6.1
電抗器 reactor(電感器 inductor)——靠本身電感工作的裝置。
參見:GB/T 2900.36-2003 電工術(shù)語 電力牽引 811.26.19
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電抗器分類
電抗器可按用途、按有無鐵心和按絕緣結(jié)構(gòu)分類。

01按用途分類

 ?、傧蘖麟娍蛊?串聯(lián)在電力電路中,用來限制短路電流的數(shù)值。
 ?、诓⒙?lián)電抗器:一般接在超高壓輸電線的末端和地之間,用來防止輸電線由于距離很長而引起的工頻電壓過分升高,作無功補(bǔ)償用。
 ?、弁ㄐ烹娍蛊鳎河址Q阻波器,串聯(lián)在兼作通信線路用的輸電線路中,用來阻擋載波信號,使之進(jìn)入接收設(shè)備,以完成通信的作用。
 ?、芟‰娍蛊鳎河址Q消弧線圈,接在三相變壓器的中性點(diǎn)和地之間,用以在三相電網(wǎng)的一相接地時(shí)供給電感性電流,來補(bǔ)償流過接地點(diǎn)的電容性電流,使電弧不易持續(xù)起燃,從而消除由于電弧多次重燃引起的過電壓。
  ⑤濾波電抗器:用于兩個(gè)方面,一是用于減小整流電路中直流電流上紋波的幅值;二是和電容器構(gòu)成對某種頻率能發(fā)生共振的電路,用以消除電力電路某次諧波的電壓或電流。
 ?、揠姞t電抗器:和電爐變壓器串聯(lián),用來限制變壓器的短路電流。
 ?、咂饎与娍蛊鳎号c電動機(jī)串聯(lián),用來限制電動機(jī)的起動電流。

02按有無鐵心分類

  ①空心式電抗器:線圈中無鐵心,其磁通全部經(jīng)空氣閉合
 ?、阼F心式電抗器:其磁通全部或大部分經(jīng)鐵心閉合。鐵心式電抗器工作在鐵心飽和狀態(tài)時(shí),其電感值大大減少,利用這一特性制成的電抗器叫飽和式電抗器。 

03按絕緣結(jié)構(gòu)分類

  ①干式電抗器:其線圈敞露在空氣中,以紙板、木材、層壓絕緣板、水泥等固體絕緣材料作為對地絕緣和匝間絕緣。
 ?、谟徒诫娍蛊鳎浩渚€圈裝在油箱中,以紙、紙板和變壓器油作為對地絕緣和匝間絕緣。
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電抗器應(yīng)用基本原理
  電抗器是依靠線圈的感抗阻礙電流變化的電器,電抗器也叫電感器。
  電抗器就是一個(gè)大的電抗線圈,根據(jù)電磁感應(yīng)的原理,電磁感應(yīng)的磁場總是阻礙原來磁通的變化,如果磁通減少,感應(yīng)電流的磁場與原來磁場方向一致,如果磁通增加,感應(yīng)電流的磁場與原來磁場方向相反,根據(jù)這個(gè)原理,如果回路突然出現(xiàn)瞬間電流增大,那么電感線圈產(chǎn)生一個(gè)阻礙磁通變化的反向電動勢,在反響電動勢的作用下必然產(chǎn)生一個(gè)反向電流抑制電流的瞬間增大,維穩(wěn)系統(tǒng)電壓水平。
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電抗器作用

01電抗器的限流和濾波作用

  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。

02電抗器在無功補(bǔ)償裝置中的作用

  電抗器是無功補(bǔ)償裝置的重要組成部分之一,并聯(lián)電抗器用來提供感抗值消耗電力系統(tǒng)過剩 的電容性無功功率,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,輸電線路的無功功率損耗小,由于電容效應(yīng),輸電線路產(chǎn)生的無功功率大于輸電線路消耗的無功功率,在整個(gè)電力系統(tǒng)中存在剩余的無功功率(電容性),必須安裝并聯(lián)電抗器來消耗這部分剩余的無功功率,滿足電力系統(tǒng)無功平衡的需要,維持電力系統(tǒng)的電壓水平。否則電力系統(tǒng)的電壓過高,  無法安全運(yùn)行。
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電抗器各類應(yīng)用
  (1)網(wǎng)側(cè)進(jìn)線電抗器: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)產(chǎn)生的電流沖擊。當(dāng)電網(wǎng)斷路容量與變流器、變頻器容量比大于33:1時(shí),網(wǎng)側(cè)進(jìn)線電抗器的相對電壓降,對單象限工作為2%,四象限為4%。當(dāng)電網(wǎng)短路電壓大于6%時(shí),允許無網(wǎng)側(cè)進(jìn)線電抗器運(yùn)行。對于12脈動整流單元,至少需要一相對電壓降為2%的網(wǎng) 側(cè)進(jìn)線電抗器,或一臺三繞組整流變壓器,其二次繞組的電源偏差應(yīng)不大于0.5%
 ?。?)輸出電抗器亦稱馬達(dá)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540V/μS以內(nèi)。一般功率為4~90KW,變頻器和電機(jī)間的電纜長度或一臺變頻器驅(qū)動幾臺電機(jī)的連接電纜總長度超過50~200M時(shí),應(yīng)設(shè)置輸出電抗器。它還作用于鈍化變頻器輸出電壓(開關(guān)頻率)的陡度,減小對逆變器中的功率元件(如IGBT)的擾動和沖擊。
  (3)平波電抗器:它的作用是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某規(guī)定值以下;還用于并聯(lián)變流器的直流側(cè)解耦,降低斷續(xù)極限,限制環(huán)流控制線路中的環(huán)流以及應(yīng)用直流快速開關(guān)切斷故障電流時(shí)限制其電流上升率。對于新型直流電動機(jī)由于其電樞電感量較大(如Z4、800系列電機(jī))。平波電抗器可省去。
  (4)均流平波電抗器:它的作用是使兩臺直流調(diào)速器的輸出電流得到均衡。
 ?。?)回饋?zhàn)耘鹤儔浩鳎簽樽冾l器回饋單元的重要組成部分,它將處于發(fā)電狀態(tài)的電機(jī)能量通過逆變器饋送回電網(wǎng),以達(dá)到節(jié)能與改善系統(tǒng)品質(zhì)的目的。
 ?。?)主電源變壓器:變流器、變頻器由單獨(dú)的變壓器供電時(shí),其容量為變流器、變頻器輸出功率的1.3~1.5倍。在這種情況下,無需配置進(jìn)行電抗器
 ?。?)補(bǔ)償電抗器:它的作用是調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)載的感抗,改善功率因數(shù)。
  (8)并聯(lián)、串聯(lián)補(bǔ)償電抗器:對穩(wěn)態(tài)諧波源(5、7、11、13次)采用電抗百分比5%~6%的串聯(lián)電抗器;對動態(tài)諧波源(3次)采用13%串聯(lián)電抗器。這種與電容器串聯(lián)的電抗器;兼顧無功補(bǔ)償和諧波吸收,被廣泛采用;
 ?。?)抑制電抗器:它的作用是抑制電容器接通時(shí)的DI/DT和開關(guān)元件TR承受的反向過電壓。一般采用電抗百分比為0.1%~1%的串聯(lián)電抗器,是DI/DT限制在50A/μS內(nèi),以抑制電容器的合閘涌流。此類電抗器屬低感值電抗器。
 ?。?0)調(diào)諧電抗器:它與電容器C形成串聯(lián)諧振,吸收規(guī)定的N次諧波電流。晶閘管變流器,交-直-交變流器和交-交變頻器所產(chǎn)生的諧波電流為5、7、11、13、17、19次。

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