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大电流电抗器(电感器)的分类及选用


来源:电子材料圈     更新:2017-03-11     浏览:3190
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电抗器也叫电感器,一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场,所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小,所产生的磁场不强,因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式,称空心电抗器;有时为了让这只螺线管具有更大的电感,便在螺线管中插入铁心,称铁心电抗器。

一、并联电抗器:发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心之间存在着交变磁场的吸引力,因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。并联电抗器里面通过的交流,并联电抗器的作用是补偿系统的容抗。通常与晶闸管串联,可连续调节电抗电流。

二、串联电抗器:里面通过的是交流,串联电抗器的作用是与补偿电容器串联,对稳态性谐波(5、7、11、13次)构成串联谐振。通常有5~6%电抗器,属于高感值电抗器。

三、调谐电抗器:里面通过的是交流电,调谐电抗器的作用是与电容器串联,对规定的n次谐波分量构成串联谐振,从而吸收该谐波分量,通常n=5、7、11、13、19。

四、输出电抗器: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54OV/us以内,一般功率为4-90KW变频器与电机间的电缆长度超过50m时,应设置输出电抗器,它还用于钝化变频器输出电压(开关的陡度),减少对逆变器中的元件(如IGBT)的扰动和冲击。

输出电抗器的使用说明:为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆,增加电缆的绝缘强度,尽量选用非屏蔽电缆。输出电抗器的特点:

1、适用于无功补偿和谐波的治理;

2、输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响,抑制输出谐波电流;

3、有效地保护变频器和改善功率因数,能阻止来自电网的干扰,减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。

五、输入电抗器: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所产生的电流冲击。当电网短路容量与变流器变频器容量比大于33:1时,输入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,允许输入电抗器运行。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。输入电抗器主要应用于工业/工厂自动化控制系统中,安装在变频器、调速器与电网电源输入电抗器之间,用于抑制变频器、调速器等产生的浪涌电压和电流,最大限度的衰减系统中的高次谐波及畸变谐波。

输入电抗器的特点:

1、适用于无功功率补偿和谐波的治理;

2、输入电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击;对谐波起滤波作用,以抑制电网电压波形畸变;

3、平滑电源电压中包含的尖峰脉冲,平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷。

六、限流电抗器:限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器,以限制馈线的短路电流,并维持母线电压,不致因馈线短路而致过低。

七、消弧线圈:消弧线圈广泛用于10kV-63kV级的谐振接地系统。由于变电所的无油化倾向,因此35kV以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。

八、阻尼电抗器:(通常也称串联电抗器)与电容器组或密集型电容器相串联,用以限制电容器的合闸涌流。这一点,作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与滤波电容器串联组成谐振滤波器,一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通滤波。直流输电线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化铁道,以至于所有大功率晶闸管控制的电力电子电路都是谐波电流源,必须加以滤除,不让其进入系统。电力部门对于电力系统中的谐波有具体规定。

九、平波电抗器:平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的,在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的,需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器,使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中,平波电抗器也是不可少的。平波电抗器在整流电路中是个重要元件,在中频电源中主要作用是:

1、限制短路电流,(逆变晶闸管换相时同时导通相当于整流桥负载直接短路)没有电抗器就直接短路。

2、抑制中频分量对工频电网的影响。

3、滤波作用(整流电流带有交流成分;高频交流不易通过大电感)使整流输出波形连续,如不连续,就会出现电流为零的时间,这时逆变桥停止工作,造成整流桥开路的现象。

4、并联逆变电路的输入功率有无功分量的吞吐,逆变桥的输入电路中必定有储能的元件电抗器。

注意事项

电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:

1、轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压;

2、改善长输电线路上的电压分布;

3、使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失;

4、在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列;

5、防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象;

6、当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用。电抗器的接线分串联和并联两种方式。串联电抗器通常起限流作用,并联电抗器经常用于无功补偿。

1)并联电抗器:在超高压远距离输电系统中,连接于变压器的三次线圈上。用于补偿线路的电容性充电电流,限制系统电压升高和操作过电压,保证线路可靠运行。

2)串联电抗器:安装在电容器回路中,在电容器回路投入时起。

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