什么是電抗器

　　電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱為電抗，用X表示。

　　電抗器也叫電感器，一個導(dǎo)體通電時就會在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場，所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電長直導(dǎo)體的電感較小，所產(chǎn)生的磁場不強(qiáng)，因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式，稱空心電抗器；有時為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺線管中插入鐵心，稱鐵心電抗器。電抗分為感抗和容抗，比較科學(xué)的歸類是感抗器（電感器）和容抗器（電容器）統(tǒng)稱為電抗器，然而由于過去先有了電感器，并且被稱為電抗器，所以現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器，而電抗器專指電感器。

　　電抗器的作用

　　電抗器按類型分為串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器，主要是使用它們的限流和濾波作用，具體的作用分別如下：

　　1、串聯(lián)電抗器的作用：

　　串聯(lián)電抗器主要用來限制短路電流，也有在濾波器中與電容器串聯(lián)或并聯(lián)用來限制電網(wǎng)中的高次諧波，串聯(lián)電抗器通常起限流作用。

　　2、并聯(lián)電抗器的作用：

　　并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關(guān)運(yùn)行狀況的多種功能，經(jīng)常用于無功補(bǔ)償。例如改善長輸電線路上的電壓分布；用來吸收電纜線路的充電容性無功；防止發(fā)電機(jī)帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象等。

　　3、輸入電抗器的作用：

　　輸入電抗器是用來限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，或平滑橋式整流電路換相時產(chǎn)生的電壓缺陷， 有效地保護(hù)變頻器和改善功率因數(shù)，它既能阻止來自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染。

　　4、輸出電抗器的作用：

　　輸出電抗器主要作用是補(bǔ)償長線（50-200m）分布電容的影響，并能抑制輸出諧波電流，提高輸出高頻阻抗，有效抑制dv/dt.減低高頻漏電流，起到保護(hù)變頻器，減小設(shè)備噪聲的作用。電容器在補(bǔ)償功率的時候，往往會受到諧波電壓和諧波電流的沖擊，造成電容器損壞和功率因數(shù)降低，為此，需要在補(bǔ)償?shù)臅r候進(jìn)行諧波治理。

　　5、直流電抗器的作用：

　　直流電抗器接在變頻系統(tǒng)的直流整流環(huán)節(jié)與逆變環(huán)節(jié)之間，主要用途是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規(guī)定值，保持整流電流連續(xù)，減小電流脈沖值，使逆變環(huán)節(jié)運(yùn)行更穩(wěn)定及改善變頻器的功率因數(shù)。

　　6、濾波電抗器作用：

　　濾波電抗器廣泛用于高低壓濾波柜中，與濾波電容器相串聯(lián)，調(diào)諧至某一諧振頻率，用來吸收電網(wǎng)中相應(yīng)頻率的諧波電流，以消除高次諧波對主變及系統(tǒng)中其它電器設(shè)備的危害。

　　濾波電抗器與電容器相串聯(lián)后，不但能有效地吸收電網(wǎng)諧波，而且提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，對于系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到了較大的作用。

　　7、變頻器電抗器作用：

　　變頻器專用電抗器通常安裝在變頻器直流調(diào)速器的輸入或輸出端，可抵制變頻器產(chǎn)生的3、5次諧波向電網(wǎng)傳遞，減少變頻產(chǎn)生的諧波對其他元件的干擾，改善電網(wǎng)質(zhì)量、提高功率因數(shù)并限制電網(wǎng)電壓的異常波動和電網(wǎng)上的沖擊電流、平抑波形、減少對變頻器的影響。 除此之外，變頻器電抗器還具有以下作用：

　　1）輕空載或輕負(fù)荷線路上的電容效應(yīng)，以降低工頻暫態(tài)過電壓。

　　2）改善長輸電線路上的電壓分布。

　　3）使輕負(fù)荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡，防止無功功率不合理流動，同時也減輕了線路上的功率損失。

　　4）防止發(fā)電機(jī)帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象。

　　8、平波電抗器作用：

　　平波電抗器在整流電路中是個重要元件，在中頻電源中主要作用是：

　　1） 限制短路電流，（逆變晶閘管換相時同時導(dǎo)通相當(dāng)于整流橋負(fù)載直接短路）沒有電抗器就直接短路。

　　2）抑制中頻分量對工頻電網(wǎng)的影響。

　　3） 濾波作用（整流電流帶有交流成分；高頻交流不一通過大電感）使整流輸出波形連續(xù)，如不連續(xù)，就會出現(xiàn)電流為零的時間，這時逆變橋停止工作，造成整流橋開路的現(xiàn)象。

　　4）并聯(lián)逆變電路的輸入功率有無功分量的吞吐，逆變橋的輸入電路中必定有儲能的元件電抗器。

　　9、啟動電抗器作用

　　交流異步電動機(jī)啟動電流大，是額定電流的5—7倍，因此，大型電動機(jī)在啟動時，會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的電壓降，對線路的電氣設(shè)備產(chǎn)生較大的影響。通常用降壓的方法來限制電動機(jī)的啟動電流。降壓啟動的可在電動機(jī)的線路上串聯(lián)啟動電抗器，一般匹配的電動機(jī)的功率在220KW—4800KW。

　　10、限流電抗器作用

　　當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，用來限制饋線過流的電抗器

　　電抗器的工作環(huán)境

　　1、海拔高度≤1500m（如超過，訂貨時要申明）。

　　2、運(yùn)行環(huán)境溫度-25℃～45℃，相對濕度不超過90［%］。

　　3、周圍無有害氣體，無易燃易爆物品。

　　4、電抗器裝于柜內(nèi)，應(yīng)加裝通風(fēng)設(shè)備散熱。

　　5、性能特點(diǎn)

　　6、電抗器有三相、單相之分。三相電抗器任二相電抗值之差不大于±3［%］

　　7、電抗器可用于400V或660V配電系統(tǒng)。

　　8、常用電抗器的電抗率種類有4.5［%］、5［%］、6［%］、7［%］、12［%］、13［%］等

　　9、電抗器的溫升：鐵芯85K，線圈95K。

　　10、絕緣水平：3kV/1min，無擊穿與閃絡(luò)。

　　11、電抗器噪聲等級，不大于50dB。電抗器絕緣等級H級以上。

　　12、電抗器能在額定電壓的1.1倍下長期運(yùn)行。

　　13、電抗器在1.35倍額定電流下的電抗值，其下降值不大于5［%］。

　　14、電抗器技術(shù)數(shù)據(jù)

　　電抗器的原理圖

　　電抗器的工作原理

　　電抗器電力網(wǎng)中所采用的電抗器，實(shí)質(zhì)上是一個無導(dǎo)磁材料的空心線圈。它可以根據(jù)需要布置為垂直、水平和品字形三種裝配形式。在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，會產(chǎn)生數(shù)值很大的短路電流。如果不加以限制，要保持電氣設(shè)備的動態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。因此，為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求， 常在出線斷路器處串聯(lián)電抗器， 增大短路阻抗， 限制短路電流。

　　由于采用了電抗器，在發(fā)生短路時， 電抗器上的電壓降較大，所以也起到了維持母線電壓水平的作用，使母線上的電壓波動較小，保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

　　電抗器的選擇與使用

　　電抗器是感抗器和容抗器的統(tǒng)稱，因?yàn)樵陔姎庠O(shè)備研究的歷史上先出現(xiàn)的是電感器，并被稱為電抗器，所以也將電容器稱為容抗器。常見的電抗器有進(jìn)線電抗器，用以限制電網(wǎng)中電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，并能平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，起到提高電能質(zhì)量的作用。單相直流電抗器主要是用于變頻系統(tǒng)的直流環(huán)節(jié)與逆變環(huán)節(jié)之間，主要用途是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規(guī)定值。三相輸出電抗器的主要作用是補(bǔ)償長線分布電容的影響，并能抑制輸出諧波電流，提高輸出高頻阻抗，起到保護(hù)變頻器的作用。

　　常見的電抗器如鐵芯式電抗器，此類電抗器的特點(diǎn)是體積小，漏磁和損耗也小，可以裝在高壓柜內(nèi)使用，但是缺點(diǎn)就是噪聲較大，容易發(fā)生磁飽和導(dǎo)致線圈燒毀，不具有很好的抑制諧波的能力和抗短路電流的能力。干式空芯電抗器過流能力強(qiáng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)也相對簡單和牢固，也可以再戶外使用，但是存在有功損耗高和對周圍用電設(shè)備電磁干擾大燈缺陷。此外，還有半芯式電抗器和磁屏蔽電抗器等電抗器的類型。由此可見，變頻器的種類及功能是多種多樣的，在實(shí)際電力系統(tǒng)應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)需要選擇功能不同的電抗器。