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电抗器的作用与分类,你知道吗?
2020-01-18 03:42:51

很多人对电抗器不是太了解,其实所谓电抗器,实质上是一个无导磁材料的空心线圈,也就是电抗器也叫,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。电抗分为感抗和容抗,比较科学的归类是感抗器(电感器)和容抗器()统称为电抗器,然而由于过去先有了电感器,并且被称谓电抗器,所以现在人们所说的电容器就是容抗器,而电抗器专指电感器。接下来贤集网小编来为大家介绍电抗器的作用、分类、结构特点、工艺、常见故障的处理办法、选择方法。

电抗器的作用与分类,你知道吗?

电抗器的作用
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,电抗器。


电抗器的分类
1、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。通常与串联,可连续调节电抗电流。

电抗器的作用与分类,你知道吗?

2、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。

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3、调谐电抗器:里面通过的是交流电,串联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。
4、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),减少对中的元件(如IGBT)的扰动和冲击。

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5、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。

电抗器的作用与分类,你知道吗?

6、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。

电抗器的作用与分类,你知道吗?

电抗器结构特点
1、ZY-QKSG型干式铁芯起动电抗器的铁芯采用优质进口冷轧硅钢片,芯柱由多个气隙分成均匀小段,气隙采用环氧板作为隔绝,并采用高温高强粘接剂,以保证气隙在电抗器运行时不发生变化。
2、铁芯端面采用优质硅钢片端面胶,使硅钢片牢固地结合在一起,大大减小了运行中的噪音,并具有较好的防腐蚀性。
3、线圈绕包式结构,线圈主绝缘采用玻璃纤维浸渍环氧树脂,热烘固化后在真空下浸以耐高温绝缘漆,该线圈不但绝缘性能好,而且机械强度高,能耐受电机启动时的大电流冲击和冷热冲击而不开裂。


电抗器工艺
一、设计要求
1、电抗器围栏高度、立柱间距、安装位置按设计图纸确定,加工前应根据实际的电抗器尺寸,核实围栏外接地体至电抗器接线端子的安全距离是否满足要求。
2、电抗器围栏与基础连接采用插入式的连接方式,故围栏基础外露部分采用清水混凝土施工工艺,一次浇注成型,不得抹灰装饰,要求与防火墙、构支架保护帽等相同。
3、基础可采用现浇或预制后埋设的方式,围栏内设置150mm厚C20素混凝土地面,标高平场地,按0.3%坡度坡向围栏外;为防止积水腐蚀立柱柱脚,立柱基础高出素混凝土地面100mm.
4、材料要求:
第一,围栏立柱采用L45×5角钢制作,采用热镀锌防腐;
第二,围栏采用成品Φ4钢丝网制作,钢丝网的网孔不大于3cm×3cm;
第三,围栏和立柱之间采用M8不锈钢螺栓连接,为使围栏不形成环形通路,连接螺栓除配一平垫,另配一环氧树脂垫片。
5、质量要求:各杆件下料长度允许偏差≤1mm、平整度偏差≤2mm.
6、立杆角钢焊缝应该在工厂打磨光滑,然后再热镀锌处理。
7、围栏与主地网采用单点可靠接地,围栏整体或围栏与地网之间不得形成闭合回路。
二、施工工艺要点
1、立杆基础定位位置必须准确,如有偏差,应及时修正,确保安装时围栏与立柱连接螺栓孔对齐,保证现场拼接准确。
2、立柱基础施工时,需采用有效措施,使立柱保持垂直,在基础混凝土教主时不能晃动,浇筑后效果美观。
3、安装时,围栏与立柱对接准确,接缝严密。


电抗器故障情况的处理办法
1、电抗器表面放电怎么办?
干式空气并联电抗器在干燥状态下不存在任何形式的表面放电现象。但降雨时,温升较低的部位会出现导电性水膜和较大的表面泄露电流,在表面泄露电流集中的端部回流铅排附近,以及腰部表面的瑕点会出现污湿放电现象,并逐渐产生漏电痕迹。憎水性涂层则可大幅度抑制表面泄漏电流,防止任何形式的表面放电。端部采用预埋环形均流电极的结构改进措施可克服下端表面泄露电流集中的现象,即使不喷涂憎水性涂层或憎水性涂层完全失效也能防止电极附件部位出现电弧。顶戴防雨帽和外加防雨夹层也可在一定程度上抑制表面泄漏电流,是目前较好的结构改进措施。
2、电抗器局部发热怎么办?
若发现电抗器有局部过热现象,则应减少该电抗器的负荷,并加强通风,必要时可采取临时措施,加强强力风扇吹风冷却,待有机会停电时再进行消除缺陷工作。
3、电抗器支持瓷绝缘子破裂怎么办?
若发现水泥支柱损伤、支柱瓷绝缘子有裂纹、线圈凸出和接地,则应用备用电抗器,或断开线路断路器将故障电抗器停用,并进行修理,待缺陷消除后再投入运行。
4、电抗器烧坏怎么办?
如发现电抗器水泥柱和支持瓷绝缘子断裂,以及电抗器部分线圈烧坏等现象,应首先检查继电保护是否动作,如保护未动作,则应手动断开电抗器电源,停用故障电抗器,将备用电抗器投入运行。
5、电抗器高压套管升高座螺钉断裂怎么办?
①本体的振动频率与均压环的振动频率不一致。均压环因为有变压器油的阻尼作用,其振动频率较低,加上均压环为单点、铝片焊接,其机械强度相对较差。在长期运行中,电抗器接地片(铝质、焊接)受与均压环振动频率不一致的振动影响,发生金属疲劳,产生裂纹。
解决方法:将升高座与本体尽量固定,减少振动的不同步。
②由于漏磁较大产生的环流发热,以及高压出线的设计缺陷和螺钉的表面氧化,使单个螺钉内产生的局部涡流发热而导致其机械强度下降。
解决方法:将升高座的固定螺钉更换为不锈钢螺钉,减少漏磁的影响。


电抗器选择方法
一、电抗率的选择
1、补偿装置接入处的背景谐波为3次
①当接入电网处的背景谐波为3次及以上时,一般为12%;也可采用4.5%~6%与12%两种电抗率。只有3次等零序谐波不需要补偿时也可以选择零序滤波电抗器。
②3次谐波含量较小,可选择0.1%~1%的串联电抗器,但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值,并且有一定的裕度。
③3次谐波含量较大,已经超过或接近国标限值,一般为12%;也可采用4.5%~6%与12%两种电抗率的串联电抗器混合装设。
2、补偿装置接入处的背景谐波为3次、5次
①3次谐波含量很小,5次谐波含量较大(包括已经超过或接近国标限值),选择4.5%~6%的串联电抗器,忌用0.1%~1%的串联电抗器。②3次谐波含量略大,5次谐波含量较小,选择0.1%~1%的串联电抗器,但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值,并且有一定的裕度。
③3次谐波含量较大,已经超过或接近国标限值,选择12%或12%与4.5%~6%的串联电抗器混合装设。
3、补偿装置接入处的背景谐波为5次、7次及以上(中频冶炼、电镀、轧机、工业炉、单晶炉等大部分工业负荷为此类负荷)
①5次谐波含量较小,应选择4.5%~6%的串联电抗器。
②5次谐波含量较大,应选择4.5%的串联电抗器。
4、对于采用0.1%~1%的串联电抗器,要防止对5次、7次谐波的严重放大或谐振;对于采用4.5%~6%的串联电抗器,要防止对3次谐波的严重放大或谐振。
5、补偿装置接入处的特征次背景严重超过了国标限值,需要谐波治理达到国标要求的需要经过专业的技术人员进行滤波设计并特殊定做滤波电抗和其它滤波组件。
①负荷容量和配电变压器容量相当时选择并联型无功补偿兼谐波治理装置。
②负荷容量远小于配电变压器时选择串联型无功补偿兼谐波治理装置。
二、电抗器类型的选择
电抗器按照结构的不同分为油浸式铁芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式空芯电抗器、干式半芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器,不同类型的电抗器互有优缺点,需要根据用电现场情况斟酌选择。?理想的电抗器应是有如下特点:无油、无噪音、体积小、线性度好、无漏磁、过流能力强、结构稳定、耐候性强等。
三、铁芯电抗器
体积小、漏磁小,损耗小,可以装高压柜内,但噪声大,线性度差,有漏磁局部过热的可能,易发生磁饱和,烧毁线圈。系统过压、过流和谐波的影响,致使铁芯过饱和电抗值急剧下降,抑制谐波的能力下降,抗短路电流能力低。干式铁芯式电抗器除上述缺点外,还不能在室外运行。
四、干式空芯电抗器
线性度好,噪声小,过流能力强,散热能力强,机械结构简单、坚固,户内外都可使用,基本免维护,但体积大,占地面积大,漏磁范围广,对周围的用电设备电磁干扰大,有功损耗较高。
五、半芯电抗器
①半芯电抭器是介于铁芯电抭器和空芯电抗器之间的一种新型电抭器,结构简单、线性好、噪音小、维护方便,比空心电抗器体积小、重量轻、损耗小,但由于采用了非线性材料铁芯、其电磁特性会呈现一定的非线性,严重时将不能保证电抗特性的线性度,且可能产生较大的谐波电流,对电网造成危害。
②在空芯电抗器绕组内加上不闭合磁路的铁芯,使半芯电抗器具有铁芯电抗器和空芯电抗器的优点。组成全新的半芯电抗器,半芯电抗器线圏直径比空芯电抗器直径小20%电抗器损耗低25%,线性度接近于直线,阻抗不随电流增加而减小,噪声低于50db。便于在柜内安装,是无功补偿比较好的串联电抗器。


上文相关知道,大家都了解了吗?这是贤集网小编为大家介绍的电抗器的作用、分类、结构特点、工艺、常见故障的处理办法、选择方法。节能型、低噪声、智能化随着我国“节能降耗”政策的不断深入,国家鼓励发展节能型、低噪声、智能化的配电电抗器。从技术上来讲,变压器已经能够通过提高自身材料的性能,降低成本,来达到节能的效果。“比如,可以通过变压器铁芯结构的改进,提高抗短路能力,节省铜材。”韩筛根表示。除了使用高性能材料,制作工艺也非常重要。不少专家认为,研究非晶合金铁心退火工艺、降低非晶合金的磁致伸缩率、减少振动、物理隔离等技术,降低非晶合金配电变压器的噪声是未来的技术发展趋势。从检测上来讲,国家对电抗器能效的检测标准将进一步完善并从严。


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