电抗器(电感器)扁平线圈的作用

2015年12月25日

   电力网中所采用的电抗器,实质上是一个无导磁材料的空心扁平线圈。它可以根据需要,布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时,会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制,要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此,为了满足某些断路器遮断容量的要求,常在出线断路器处串联电抗器,增大短路阻抗,限制短路电流。


串联电抗器的作用:
1、由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。
2、消除由高次谐波电压、电流所引起的电容器故障,在电容器回路中采用串联电抗器的方法改变系统参数,已取得了显著的效果。
3、串联电抗器的作用是用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。

并联电抗器的作用:
并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、 110kV、35 kV、10kV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。
超高压并联电抗器的作用是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,便于采用单相快速重合闸。

干式空心电抗器的作用的分析
电抗器的限流和滤波作用
  电网容量的扩大,使得系统短路容量的额定值迅速增大。如在500kV变电所的低压35kV侧, 最大的三相对称短路电流有效值已经接近50kA。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。如在500kV变电所35kV无功补偿装置的电容器回路中,为了限制投入电容器时的涌流和抑制电力系统的高次谐波,在35kV电容器回路中必须安装阻尼电抗器,抑制3次谐波时,采用额定电压35kV,额定电感量26.2mH,额定电流350A干式空心单相户外型阻尼电抗器,它与2.52Mvar电容器对3次谐波形成谐振回路,即3次谐波滤波回路。同样,为了抑制5次及以上高次谐波,采用了额定电压35kV,额定电感量9.2mH,额定电流382A单相户外型阻尼电抗器,它与2.52Mvar电容器对5次及以上高次谐波形成谐振回路。起到了抑制高次谐波的作用,需要说明的是,在国家标准《电抗器》 GB10229—88和IEC289—88国际标准中均对阻尼电抗器的使用和技术条件作了规定。但目前国内有些部门将阻尼电抗器称为串联电抗器,严格来讲是不合适的,因为上述标准中均没有串联电抗器这个名称。
   电抗器在无功补偿装置中的作用
  随着我国500kV电力系统的发展,以及电气化铁路和大型钢铁基地的建设,在大型枢纽变电所中需要安装静止补偿装置的趋势越来越明显。静止补偿装置对负载突变的反映速度快(一般响应时间为0.02~0.04s),具有平滑的无功功率和电压调节特性。因此它能够稳定电力系统电压,有效地补偿电力系统的无功功率系数,抑制电压的波动,维持电力系统处于三相平衡状态,抑制电力系统的次同步振荡。此外安装在电力系统枢纽点的静止补偿装置还能起降低电力系统暂态超压的作用。因此各大电网均要求大中型变电站必须安装电抗器来补偿电容性的无功功率,做到就地补偿,就地平衡,以保证电力系统的安全运行。
  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。
  近年来用减少静止补偿装置中晶闸管的数量,来节省整个装置的投资,有尽可能增大电容器组(简称TSC)容量和并联电抗器组(简称TCR)容量的趋势。在有的静止补偿装置中甚至取消了TSC回路,完全由固定电容器组(简称FC)代替。这样为了保持静止补偿装置具有连续平滑的无功功率和电压调节特性,就需要加大并联电抗器的总容量。因此,电抗器的用量将越来越大。
  串联在电容器回路中的阻尼电抗器除起到前面所叙述的限制涌流和高次谐波的作用外,也起到了无功补偿的作用。 



变频器专用输入输出电抗器,直流电抗器

1、  电抗器适用于无功功率补偿和谐波的治理系统中,可以改善功率因数,对谐波起滤波作用,以抑制电网电压波形畸变,从而改变电网质量和保证电力系统安全运行。
2、  进线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,平滑电源电压中包含的尖峰脉冲,或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷,它既能阻止来自电网的干扰,又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。
3、  直流电抗器(又称平波电抗器)主要用于变流器的直流侧,电抗器中流过的具有交流分量的直流电流。主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续,减小电流脉动值,改善输入功率因数.
4、  输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响,并能抑制输出谐波电流,提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。

平波电抗器的作用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;高频交流不一通过大电感)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。

发电机中的电抗器的作用
(1)在发电机空载建立电压时,通过它把发电机电压升至额定值。

(2)在带负载时与变流器一起作用,稳定发电机的工作电压。


  由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。

  近年来,在电力系统中,为了消除由高次谐波电压、电流所引起的电容器故障,在电容器回路中采用串联电抗器的方法改变系统参数,已取得了显著的效果。


电抗器(电感器)扁平线圈专业制造商:东莞市丰炜电子有限公司

来源:东莞市丰炜电子有限公司
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