電抗器可按用途、按有無(wú)鐵心和按絕緣結構分類(lèi)。
01按用途分類(lèi)
?、傧蘖麟娍蛊?串聯(lián)在電力電路中,用來(lái)限制短路電流的數值。
?、诓⒙?lián)電抗器:一般接在超高壓輸電線(xiàn)的末端和地之間,用來(lái)防止輸電線(xiàn)由于距離很長(cháng)而引起的工頻電壓過(guò)分升高,作無(wú)功補償用。
?、弁ㄐ烹娍蛊鳎河址Q(chēng)阻波器,串聯(lián)在兼作通信線(xiàn)路用的輸電線(xiàn)路中,用來(lái)阻擋載波信號,使之進(jìn)入接收設備,以完成通信的作用。
?、芟‰娍蛊鳎河址Q(chēng)消弧線(xiàn)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(lái)補償流過(guò)接地點(diǎn)的電容性電流,使電弧不易持續起燃,從而消除由于電弧多次重燃引起的過(guò)電壓。
?、轂V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(lái)限制變壓器的短路電流。
?、咂饎?dòng)電抗器:與電動(dòng)機串聯(lián),用來(lái)限制電動(dòng)機的起動(dòng)電流。
02按有無(wú)鐵心分類(lèi)
?、倏招氖诫娍蛊?線(xiàn)圈中無(wú)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按絕緣結構分類(lèi)
?、俑墒诫娍蛊鳎浩渚€(xiàn)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€(xiàn)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。
電抗器是依靠線(xiàn)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(xiàn)圈,根據電磁感應的原理,電磁感應的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁通的變化,如果磁通減少,感應電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向一致,如果磁通增加,感應電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向相反,根據這個(gè)原理,如果回路突然出現瞬間電流增大,那么電感線(xiàn)圈產(chǎn)生一個(gè)阻礙磁通變化的反向電動(dòng)勢,在反響電動(dòng)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,維穩系統電壓水平。
01電抗器的限流和濾波作用
為了限制輸電線(xiàn)路的短路電流,保護電力設備,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(wú)功補償裝置中的作用
電抗器是無(wú)功補償裝置的重要組成部分之一,并聯(lián)電抗器用來(lái)提供感抗值消耗電力系統過(guò)剩 的電容性無(wú)功功率,這在電力系統初期輸送功率較小的時(shí)候以及電力系統后期在每日深夜輕負荷的時(shí)候都是十分必要的。因為在上述兩種情況下,輸電線(xiàn)路的無(wú)功功率損耗小,由于電容效應,輸電線(xiàn)路產(chǎn)生的無(wú)功功率大于輸電線(xiàn)路消耗的無(wú)功功率,在整個(gè)電力系統中存在剩余的無(wú)功功率(電容性),必須安裝并聯(lián)電抗器來(lái)消耗這部分剩余的無(wú)功功率,滿(mǎn)足電力系統無(wú)功平衡的需要,維持電力系統的電壓水平。否則電力系統的電壓過(guò)高, 無(wú)法安全運行。
?。?)網(wǎng)側進(jìn)線(xiàn)電抗器:它的作用是限制變流器換相時(shí)電網(wǎng)側的電壓降;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)系統操作時(shí)產(chǎn)生的電流沖擊。當電網(wǎng)斷路容量與變流器、變頻器容量比大于33:1時(shí),網(wǎng)側進(jìn)線(xiàn)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(wǎng)短路電壓大于6%時(shí),允許無(wú)網(wǎng)側進(jìn)線(xiàn)電抗器運行。對于12脈動(dòng)整流單元,至少需要一相對電壓降為2%的網(wǎng) 側進(jìn)線(xiàn)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不大于0.5%
?。?)輸出電抗器亦稱(chēng)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540V/μS以?xún)?。一般功率?~90KW,變頻器和電機間的電纜長(cháng)度或一臺變頻器驅動(dòng)幾臺電機的連接電纜總長(cháng)度超過(guò)50~200M時(shí),應設置輸出電抗器。它還作用于鈍化變頻器輸出電壓(開(kāi)關(guān)頻率)的陡度,減小對逆變器中的功率元件(如IGBT)的擾動(dòng)和沖擊。
?。?)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定值以下;還用于并聯(lián)變流器的直流側解耦,降低斷續極限,限制環(huán)流控制線(xiàn)路中的環(huán)流以及應用直流快速開(kāi)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(dòng)機由于其電樞電感量較大(如Z4、800系列電機)。平波電抗器可省去。
?。?)均流平波電抗器:它的作用是使兩臺直流調速器的輸出電流得到均衡。
?。?)回饋自藕變壓器:為變頻器回饋單元的重要組成部分,它將處于發(fā)電狀態(tài)的電機能量通過(guò)逆變器饋送回電網(wǎng),以達到節能與改善系統品質(zhì)的目的。
?。?)主電源變壓器:變流器、變頻器由單獨的變壓器供電時(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(wú)需配置進(jìn)行電抗器
?。?)補償電抗器:它的作用是調節電網(wǎng)負載的感抗,改善功率因數。
?。?)并聯(lián)、串聯(lián)補償電抗器:對穩態(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(dòng)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(wú)功補償和諧波吸收,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(kāi)關(guān)元件TR承受的反向過(guò)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,以抑制電容器的合閘涌流。此類(lèi)電抗器屬低感值電抗器。
?。?0)調諧電抗器:它與電容器C形成串聯(lián)諧振,吸收規定的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。