电抗器

电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。

电抗器的作用

问：在电力系统中电抗器的作用有那些？

答：电力系统中所采取的电抗器 常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，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。

220kV、110kV、35kV、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。

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。

5、并联电抗器和串联电抗器各有什么作用？

　　线路并联电抗器可以补偿线路的容性充电电流，限制系统电压升高和操作过电压的产生，保证线路的可靠运行。

　　母线串联电抗器可以限制短路电流，维持母线有较高的残压。而电容器组串联电抗器可以限制高次谐波，降低电抗。

一.输出电抗器的作用：输出电抗器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。电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。

二.输入电抗器的作用；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, 有效地保护变频器和改善功率因数，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。

三.直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，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，减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。

6、电抗器产品执行检验标准：IEC289：1987 电抗器

GB10229-88 电抗器

JB9644-1999 半导体电气传动用电抗器

GB6450-86 本标准等效国标IEC 726(1982)《干式电力变压器》

7、用户对变频器使用电抗器应如何选择？下面从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。

　　1， 额定交流电流的选择

　　额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分量。即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。

　　2， 电压降

　　电压降是指50HZ时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。通常选择电压降在4V~8V左右。

　　3， 电感量的选择

　　电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！若电感量选择不合适，会直接影响额定电流下的电压降的变化，从而引起故障。而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。

　　输出电抗器电感量的选择是根据在额定频率范围内的电缆长度来确定，然后再根据电动机的实际额定电流来选择相应电感量要求下的铁芯截面积和导线截面积，才能确定实际电压降。

　　4，对应额定电流的电感量与电缆长度：

　　电缆长度 额定输出电流 电感量

　　300米 100A 46μH

　　200A 23μH

　　250A 16μH

　　300A 13μH

　　600米 100A 92μH

　　200A 46μH

　　250A 34μH

　　300A 27μH

　　理想的电抗器在额定交流电流及以下，电感量应保持不变，随着电流的增大，而电感量逐渐减小。

　　当额定电流大于2倍时，电感量减小到额定电感量的0.6倍。

　　当额定电流大于2.5倍时，电感量减小到额定电感量的0.5倍。

　　当额定电流大于4倍时，电感量减小到额定电感量的0.35倍

在高压补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：一是限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；二是抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。因此电抗器在补偿装置中的作用非常重要。只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。

　　对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取和电抗器结构（空芯、铁芯）以及电抗器的安装位置（电源侧、中性点侧）。

一、 电抗器的电抗率K值的确定：

　　1、如在系统中谐波含量很少而仅考虑限制合闸涌流时，则选 K=（0.5~1）%即可满足标准要求。但这种电抗器对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。

　　2、如在系统中存在的谐波不可忽视时，应查明供电系统的背景谐波含量，然后再合理确定K值。为了达到抑制谐波的目的，电抗率的配置应使用电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。

　　当系统中电网背景谐波为5次及以上时，这时应配置电抗率为（4.5~6）%。电网的一般情况是：5次谐波最大，7次次之，3次较小。因此在工程中，选用K=4.5%~6%的电抗器较多，国际上也通常采用。

　　配置6%的电抗器抑制5次谐波效果好，但有明显的放大3次谐波作用。它的谐振点（204HZ）远离5次谐波的频率（250HZ），裕量较大。

　　配置4.5%的电抗器对3次谐波放大轻微，因此在抑制5次及以上谐波，同时又要兼顾减小对3次谐波的放大，在这种情况下是适宜的。但它的谐振点（235HZ）与5次谐波的频率间距较小。

　　当系统中背景谐波为3次及以上时，应配置电抗率为12%的电抗器。由于近年来不3次谐波源的电气设备不断增多，使系统中的3次谐波不断的增大，尤其是冶金行业这个现象不能忽视。

总之配置电抗器的原则是：一定要根据系统背景谐波含量来综合考虑而确定。

二、 电抗器的结构选择：

　　电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。

　　铁芯结构的电抗器主要优点是：损耗小，电磁兼容性叫好，体积小。缺点是：有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。当干式铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器，其动、热稳定性均很好，适合装在柜中。油浸式铁芯电抗器虽然体积大些，但噪音较小，散热较好，安装方便，适用于户外使用。

　　空芯电抗器的主要优点是：线性度好，具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。缺点是：损耗大，体积大。这种电抗器户内，户外都适合，但不适合装在柜中。在户外安装容易解决防止电磁感应问题。最好采用分相布置“品”字形或“一”字形。这样相间拉开了距离，有利于防止相间短路和缩小事故范围。所以这种布置方式为首选。当场地受到限制不能分相布置时，可采用互相叠装式产品。三相叠装式产品的B相线圈绕线制方向为反方向使支柱绝缘承受压力，因此在安装时一定按生产厂家的规定。

三、 电抗器的安装位置：

串联电抗器无论装在电容器的电源侧或中性点侧，从限制合闸涌流和抑制谐波来说，作用都一样。

当把电抗器装在电源侧时，运行条件苛刻。因它承受短路电流的冲击，电抗器对地电压也高（相对于中性点侧）。因此对动、热稳定要求高。根据这些要求，宜采用环氧玻璃纤维包封的空心电抗器比较适合，而铁芯电抗器有铁芯饱和之虑。

当把电抗器装在中性点侧时，对电抗器的要求相对低些，一般不受短路电流的冲击。故动、热稳定没有特殊要求，而且电抗器承受的对地电压低，所以采用空芯，铁芯干式，铁芯油浸式均可以。

电抗器安装在中性点侧比安装在电源侧缺少了电抗器的抗短路电流冲击的能力。

四、 半芯式电抗器

　　这种电抗器是将铁芯电抗器中的铁芯放在了空芯电抗器的空芯中。它区别于传统的铁芯电抗器是：其铁芯并不包围整个线圈而形成回路。从列表看象是空芯电抗器，但它的外形大大减小，是由于在线圈芯中放置了由高导磁材料做成的芯柱，使线圈中的磁导率大大增加，从而也比空芯电抗器的损耗小。

　　半芯式电抗器的性能和外形基本介于铁芯和空芯电抗器之间。

　　上面对电抗器选用的说明仅从技术方面来分析，但在实际中还是要考虑价格因素。因此在选用电抗器时一定要综合比较技术、价格指标，才能达到最佳效果。

变频器进线电抗器

产品概述：安装在变频器输入端，可以抑制变频器产生的谐波向电网传递，减少变频器产生的谐波对其他电器设备的干扰，并限制电网电压的异常波动和电网上的冲击电流，减少其对变频器的影响。

三相电源电抗器，电抗器限制了系统中以谐波形式出现的相位效应。它们还减少了那些其频率决定于直流连接电容器中输入整流器切换的交流电流。电抗器连接方式:螺丝/TAB 连接；电源频率是交流电流的基本成分。

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。

三相电源电抗器，电抗器限制了系统中以谐波形式出现的相位效应。它们还减少了那些其频率决定于直流连接电容器中输入整流器切换的交流电流。电抗器连接方式:螺丝/TAB 连接；电源频率是交流电流的基本成分。

进线电抗器用于平滑电源电压中包含的尖峰脉冲或桥式整流电路换相时产生的电压凹陷. 此外, 进线电抗器可以降低谐波对变频器和供电电源的影响. 如果变频器的额定功率对网络的短路功率之比小于1%, 就必须采用进线电抗器, 以便降低电流中的尖峰成份.

该系列干式铁芯电抗器用于与变频器的进、出端相串联，作为变频器的进线电抗器和出线电抗器。变频器在工作时将产生较大的谐波，如果不加装进线电抗器，将大幅度降低变频器及用电设备的使用寿命，谐波干扰严重时，会导致某些设备不能正常运行，加装进线电抗器后将大幅度降低各谐波的含量，提高电网的功率因数，保证变频器及其它用电设备的安全运行，确保其它用电设备不受谐波干扰影响；

加装出线电抗器可以钝化变频器输出电压（开关频率）的陡度，减少逆变器中的功率元件的扰动和冲击。而且该电抗器在负载合闸瞬间能够有效地抑制回路涌流，保护回路中的变频器装置及其它元器件免受过电流冲击。该电抗器为三相，均为铁芯干式。铁芯采用优质低损耗进口冷轧取向硅钢片，气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔，以保证电抗器在运行过程中气隙不发生变化。线圈采用F级漆包线绕制，温升相对低而产生的热量亦相对小，对周围的电器元件影响较小。电抗器整体浸漆减小了运行时的噪音。该电抗器具有体积小、重量轻、外观美等优点。

产品制作按国家标准GB 10229-1988或机械部标准JB/T 5346-1998生产。

产品概述： 变频器进线电抗器安装在变频器输入端，可以抑制变频器产生的谐波向电网传递，减少变频器产生的谐波对其他电器设备的干扰，并限制电网电压的异常波动和电网上的冲击电流，减少其对变频器的影响。

产品说明： 1、额定工作电压：φ3/380V/50Hz；

2、抗电强度：铁芯-绕组 2500VAC/50Hz/5mA/60S无飞弧击穿；

3、绝缘电阻：铁芯-绕组 500VDC，绝缘阻值≥100MΩ；

4、电抗器噪音小于70dB（与电抗器水平距离点1米测试）；5

、温升小于70K；

6、产品执行标准：IEC289：1987 电抗器GB10229-88 电抗器（eqv IEC289:1987)JB9644-1999 半导体电气传动用电抗器

一、电抗器概念

　　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。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（电容器）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。 来源:www.tede.cn

二、电抗器分类：

　 按结构及冷却介质、按接法、按功能、按用途进行分类。

　 1 按结构及冷却介质：分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如干式空心电抗器、干式铁心　 电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。

　 2 按接法：分为并联电抗器和串联电抗器。

　 3 按功能：分为限流和补偿。

　 4 按用途：按具体用途细分，例如限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器（可调电抗器、可控电抗器）、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。 来源:输配电设备网

电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中是不可缺少的。

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饼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。

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。 来源:tede.cn

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3-17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。 来源:www.tede.cn

消弧线圈：消弧线圈广泛用于lOkV-6kV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。 来源:tede.cn

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。

直流控制的饱和电抗器：串在电路中的扼流式或自饱和饱和电抗器，在电压正弦波的周期内，饱和　 电抗器在饱和前吸收了一定的伏-秒，达到饱和，以后就呈全开放状态。因此其输出电压是非正弦的， 这种饱和电抗器的作用与晶闸管相似。 来源:www.tede.cn

　　电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。

电抗器的作用

　　电力系统中所采取的电抗器 常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，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。 220kV、110kV、35kV、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.半芯干式并联电抗器：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.半芯干式串联电抗器：安装在电容器回路中，在电容器回路投入时起。

交流接触器的原理、选择和接法

　　交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。

　　交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。

　　交流接触器主要有四部分组成:(1) 电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；(2)触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的；(3)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头；(4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。

工作原理:

　　当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失, 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。

交流接触器的选择：

　　（1）持续运行的设备。接触器按67-75%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。

　　（2）间断运行的设备。接触器按80%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。

　　（3）反复短时工作的设备。接触器按116-120%算。即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。

　　还要考虑工作环境和接触器的结构形式。 来源:www.tede.cn

　　接法:

　　一:一般三相接触器一共有8个点，三路输入，三路输出，还有是控制点两个。输出和输入是对应的，很容易能看出来。如果要加自锁的话，则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。 来源:www.tede.cn

　　二: 首先应该知道交流接触器的原理。他是用外界电源来加在线圈上，产生电磁场。加电吸合，断电后接触点就断开。知道原理后，你应该弄清楚外加电源的接点，也就是线圈的两个接点，一般在接触器的下部，并且各在一边。其他的几路输入和输出一般在上部，一看就知道。还要注意外加电源的电压是多少（220V或 380V），一般都标得有。并且注意接触点是常闭还是常开。如果有自锁控制，根据原理理一下线路就可以