电抗、容器的原理和作用

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1、电抗、容器的原理和作用一、电抗器的作用 在高电压回路里面，安装有“电抗器”主要是为了防止线路上的电流突变，造成设备的 损坏。按愣次定律可以知道，线圈具有抗磁通变化的特性，当线路的电流突然变大时，通过 “电抗器”的磁通骤然增大，“电抗器”为维持自身的原有平衡，感应产生一个逆向磁通（逆 向电流），把突变的电流削减一部分，一般来说，在高压系统分析的时候，短路电流等都是 看成瞬时或极短时的，所以可以在短时内抵御电流的突变同样也是这个原理，在微电子上，线圈用来作滤波、振荡之用。串联电抗器：常用在发电厂厂用电部分，用以抑制短路电流； 并联电抗器：超高压线路用以抵消线路电容效应，限制短时过电压；低压并联电抗

2、器作 为调相调压及无功平衡用，常与并联电容器组配合，组成并联静态补偿装置。500KV 线路按照什么原则装设高压并联电抗器？ 答：1、在500KV电网发展阶段中，正常及检修方式下，发生故障或任一处无故障三相跳闸 时，必须采取措施，限制母线侧及线路侧的工频过电压在最高线路运行电压的1.3及1.4倍 额定值以下。2、经过比较，如认为需要采用高压并联电抗器并带中性点小电抗器作为解决潜供电流的 措施，为保护线路瞬时性单相故障时单相重合闸成功。3、发电厂为无功平衡需要，而又无法装设低压电抗器的时候。4、系统运行操作需要。电抗器的作用是什么? 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线圈。它可以

3、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。 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。现有 10KV 的电机系

4、统图一份。 10KV 经过隔离开关，断路器，然后分为两路，一路到绕 线电机（1800KW）, 路经过电抗器（CKSGQ-24/11-6%）,电容器和电阻。请问电抗器的 作用是什么？既然是对电机直接补偿，要这个电抗器是什么作用呢。防高次谐波谐振电抗器，电容器和系统中电感可能的高次谐波谐振。改善投切性能，在 投入电容器时起限流作用。当电容器装置的合闸涌流限值超过额定电流20 倍时，应装设串联电抗器予以限制，此 时电抗率较小，宜取 0.11%；当用于抑制谐波时，当背景谐波为3次及以上时，电抗率取12%，当为5 次及以上时， 取为 4.5%6%。也可采用4.5%6%和 12%两种电抗率。请教10kV系

5、统中补偿容量为1080kVar,电容器为三角形接法，串联干式空心电抗器，电 抗率6%,此时电容器端电压为10.5kV，是否能够满足要求。应选11kV电压的电容器。同 时三角形接法在高压方面基本是不充许的，请改开星接，11/3的电容器。确切的计算方法因涉及到网络的阻抗数据，因此工程上只要估算值就可以了。不带电抗器或 1%电抗器的用10.5/3， 6%的用11/3， 12%的用12/3。以上是 10kV 系统的方案。主题:投运电抗器时有什么注意的地方吗？1 、确认差动回路电流极性接线正确； 2、非电量保护中绕温高投入跳闸、油温高跳闸投入跳闸；正常运行后退出跳闸仅发信号； 重瓦斯保护一直投入跳闸位置

6、。电抗器是个什么玩意?发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。 1967 年上海电机厂的技术人员在 原有的三相油浸铁心式电抗器的基础上对其进行技术改造，生产了同类型60Mvar电抗器。 该产品首次采用了辐射式铁心饼和用弹簧强力压紧装置压紧铁心柱，使并联电抗器的振动和 噪声有所降低o1970年我国开始在西北地区建设第一条330kV超高压线路,西安变压器厂(西 安西电变压器有限责任公司前身，以下简称西变)为之提供了 3X30Mvar363kV 并联电抗 器。为了便于单相重合闸，消除单相接地故障以后的潜供电弧电流，超高压电抗器除了设置 中性点电抗外，还要求减少相间耦合，因此都用单相。为了减少漏

7、磁， 30Mvar 电抗器为单 柱带磁轭回路，不但铁心饼为辐射式，磁轭回路也辐射排列。1980 年，我国第一条用国产设备装备的 500kV 线路的元宝山-辽阳-锦州段在锦州设置了 3X40Mvar / 500kV并联电抗器。当时为了使500kV绕组具有更大的纵绝缘裕度，绕组二柱 串联，故电抗器为二柱铁心式。尽管磁通密度选用偏低，但由于当时工艺条件差，铁心饼浇 注工艺落后，运行中噪声仍接近 90dB。以上早年生产的 330kV/ 500kV 并联电抗器迄今均仍在运行中。1985年，以技贸结合方式从阿尔斯通公司引进技术生产的50Mvar / 550kV电抗器在晋-京房 山-大同线上投运。这批电抗器

8、的重大改进在于：(1) 铁心饼密实，浇注良好；(2) 用更为密实的间隙材料；(3) 铁心柱强力压紧。改进以后的电抗器噪声水平降低到80dB以下。但由于电抗器的技术要求，饱和以后的电 压-电流特性曲线的斜率为饱和前的 2/ 3，因此其空心电感值很大，漏磁相应就很大。运行 后有低温过热现象。投运不久，在色谱分析中总烃、氢含量即达到注意值，干扰了正常的对 电抗器故障的判断。阿尔斯通公司生产的产品也存在同样的问题。西变于1990 年解剖了一 台返厂的产品，查找问题所在，采取措施，降低了高磁场强度处的涡流，并相应改善了冷却 条件，局部过热现象得以消除。迄今，西变共生产此类 500kV 级并联电抗器近 3

9、00 台，最 高年产80台电抗器，规格有40Mvar、50Mvar、60Mvar，最近还生产了 70Mvar的电抗器， 投运后均运行正常。低损耗的50Mvar?500kV并联电抗器总损耗由160kW降低到lOOkW（饱 和后斜率相应降低到 40%-50%），噪声在 75dB 左右。近年来沈阳变压器厂（以下简称沈变） 也开始生产同样规格的 500kV 并联电抗器，也是分段铁心式。保定天威集团则引进日本三 菱公司技术生产了 500kV壳式空心并联电抗器。在一些开关站，要求超高压并联电抗器能同时供站用电，为此提出要求提供抽能式电抗器。 抽能式电抗器的实质是在并联电抗器内设置一个小容量的低压二次绕组，

10、但一、二次绕组间 要有足够的阻抗；使低压侧即使短路也不会影响并联电抗器的正常工作。除了上述直接接在超高压线路上的（一般不经断路器）超高压并联电抗器外，还有接在超高 压升/降压站变压器三次侧的10V63kV中压并联电抗器，其容量一般为三相30Mvar或 45Mvar。一个变电站最多可装68组，同样用于无功补偿。根据用户要求可以是油浸铁心 式或干式空心式，后者用于单相组。空心干式电抗器也是户外装置，以减少磁场对建筑物的 影响。但户外装置对干式电抗器所用绝缘材料的耐候性要求较高，往往不够理想。这类干式 空心电抗器早年进口较多。 20 世纪（以下省略）90 年代以来，国内北京电力修造厂、扬子电 气公司

11、也开始生产，采用的都是多层并联、聚脂薄膜匝绝缘、环氧树脂包封的技术。西安交 通大学等为之开发了相应的计算软件。随着大城市地下电缆配电系统的不断扩展，电缆容性充电电流引起的轻负荷期的电压升高 也日益引起重视。一些供电部门要求装设 10kV、35kV 三相铁心式并联电抗器，容量为 5MvarlOMvar。为了与配电装置相适应，这些电抗器都要求装在室内。采用铁心式的目的 是为了减少漏磁对建筑物的影响。为适应无油化趋势，又要求为干式。顺德特种变压器厂（顺 特电气有限公司前身）于90年代开发了此类产品。铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸引力，因此尽管采取了各项措施， 其噪声一般要比同容量变

12、压器高出10dB左右。用于静止补偿的 TCR 晶闸管相控电抗器就其作用来说，可归人并联电抗器一类。国内自 80 年代以来生产了若干套静止补偿的晶闸管相控电抗器，多由西安电力机械制造公司和电 力科学院成套，相控电抗器为空心干式。3 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。限流电抗器本身容量并不 大，一般在2. 5Mvar以下，但要承受最多可达额定电流25倍的短路电流下的动、热稳定。 因为要限流，电感值在很大电流范围内应为线性，所以都是空心干式。根据我国电力系统的中性点接地方式，只有500k

13、V系统采用中性点小电抗接地。这种 小电抗正常工作时实质上只有很小的不平衡电流通过，但在系统单相接地故障时却要求承受 巨大短路电流下的动、热稳定。这种电抗器容量不大，用量不多，但要求可靠性高，目前多 数用油浸空心式，外加屏蔽。启动电抗器用来限制大型电动机的启动电流，启动完成即退出。与自耦变压器启动方式 相比，电动机的启动比较平稳。因其工作时间很短（规定为2min），所以电流密度可以很高， 电抗器尺寸不大。就其功能来说，也可归于限流一类。4 阻尼电抗器阻尼电抗器（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。就这一点来说，其作用与限流电抗器相类似。一般来说，如仅仅

14、是为了限制合闸 涌流，只要相当于电容器组容抗值1%的感抗就够了。如系统有5次或以上谐波，则采用 4.5%-6%的感抗；如系统有3次谐波，则取12%。其目的是为了使电容器回路对谐波呈感性， 因此使系统原有谐波不致因增设电容器回路而放大。阻尼电抗器的过载能力应与电容器的过 载能力相适应，而在合闸瞬间，电抗器首末端之间要耐受几乎全部系统电压，并要能承受合 闸涌流作用下的动、热稳定。为此，行业标准对此作出了严格的规定。70 年代，宁波变压 器厂就试制了铁心式三相阻尼电抗器并形成系列。现在，铁心式（油浸或干式）和空心式（干式） 阻尼电抗器都在使用。很多电容器生产厂自己生产阻尼电抗器与其电容器配套。5 滤

15、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。近年来电网受谐波电流源的威胁 愈来愈严重，因此滤波是不可少的。迄今，超高压直流输电工程滤波装置均由国外工程总承 包商承包，其它方面的滤波电抗器则均由国内电抗器专业生产企业提供。滤波电抗器的电抗 值通常要求能在一定范围内可调，以使与电容器相配合。对其品质因素Q值也有一定要求， 以满足滤波装置的频率

16、特性。滤波电抗器通常为空心干式，也可以做成铁心式。超高压直流 输电换流站的交、直流侧滤波装置因为数量众多，均设于户外，占地范围相当大。6 消弧线圈消弧线圈广泛用于我国 l0kV66kV 级的谐振接地系统。除了在一些沿海大城市，因电 缆线路的普及而有采用中性点小电阻接地的倾向外，目前我国大部分地区10kV66kV系统 都是中性点不接地的。在这些系统中，特别对于架空线路，绝大多数单相接地故障是暂时性 的弧光接地，但继发性的线间和线-地电容所形成的故障点容性工频续流却使弧光持续以至 使故障扩大。此时接在系统中性点和地之间的消弧线圈因中性点位移而流过感性电流抵消了 容性工频续流而使弧光熄灭，使线路恢复正常工作。上海电机厂为常州至南京升压到66kV 的线路提供了我国第一台 1900kVA，66 /3 kV 25A50A消弧线圈，此后系列生产 175kVA-3800kVA 10kV-66kV