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电抗器的工作原理及作用

发布时间:2020/10/28

  

  一、工作原理及作用.
      电抗器实质上是一个电感量很大的电感,是存储磁场能量的元件。当电抗器用在 35kV 以下电压级时,主要是串联于电路中,以增大阻抗限制短路电流、削弱谐波以及用于防雷减缓雷电波的陡度。电抗器并联在超高压系统中,作为无功补偿设备应用,主要是补偿线路电容,吸收线路的充电功率。
电抗器的主要作用:
  ( l
)限制由于电容效应产生的工频过电压;
  ( 2
)防止发电机产生自励磁;
  ( 3
)平衡无功,提高系统稳定水平及轻负荷时降低线路电能损耗;
  ( 4
)降低线路操作时的电压波动;
  ( 5
)限制由于不对称开断,在断开相产生的潜供电流;
  ( 6
)限制操作过电压,如重合闸过电压;
  ( 7
)利于系统并列。电抗器往往也接人变压器的第三绕组,或构成静止补偿器的一部分,以平衡电网无功,用于补偿轻载时线路容性充电功率,此时类似电容电抗器补偿装置的作用。
 二、基本结构
   电抗器有空芯式(干式)和铁芯式(油浸式)两种结构形式。
  1
.空芯式电抗器由绕组、构架、绝缘、冷却几部分构成。
  ( l
)绕组。由分别绝缘的小直径金属导线呈螺旋状一层一层地连续绕成,并用环氧树脂浸渍的细玻璃丝封装成包封,包封长度由电抗器的用途和使用电气参数所决定。
  ( 2
)构架。为焊接到一个铝轮上的圆角铝板,与环氧树脂浸渍的玻璃纤维做的拉条,在电抗器两端形成一个轮子形构架作为机械支撑,并用来连接电抗器的绕组。
  ( 3
)绝缘。绕组表面绝缘用细丝玻璃纤维封装,对地绝缘使用绝缘子。
  ( 4
)冷却。同心的包封绕组轴向冷却风道隔条,是采用加强的矩形玻璃纤维材料制成。
 2
.铁芯式电抗器由铁芯、绕组、绝缘油、冷却系统构成。
  ( 1
)绕组。电抗器只有一个高压绕组,这是区别变压器的第一个特点。电抗器绕组可用纠结式、连续式、盘式绕组组成。大型电抗器在绕组与铁芯柱之间有一个筒形的静电屏,这样可使磁场中的涡流损失降低到最小。 
  ( 2
)铁芯
      电抗器带绕组的铁芯是有气隙的,气隙是为保证电抗器的伏安特性,在 1.5倍额定电压 下保持线性,容量越大气隙越多;另一方面为保证电抗器伏安特性的线性,而采用较低的磁通密度,大约是变压器的 50 %一 80 % ,这是区别于变压器的第二个特点。气隙由特殊垫板和环氧树脂整体粘接而成,可以使铁芯振动降低。电抗器铁芯采用外铁式结构。整台铁芯由多根特种高强度低磁导螺杆压紧,用以控制局部过热。电抗器用油和冷却系统均同于对变压器的要求。
   三、电抗器的分类

   以有无铁芯可分为间隙铁芯式和空芯式两类。从运行角度考虑可区分为串联电抗器和并联电抗器。并联电抗器按其接人系统及使用电压又可分为两类:
  ( l
)用隔离开关或断路器直接接人 220kV 及以上电压系统的电抗器;
  ( 2
)用断路器操作或晶闸管控制,接人变压器 35kV 侧或以下电压级的电抗器。
   四、电抗器的运行监视
 1
.日常巡视检查的内容为:
  ( 1
)接头应接触良好,无发热迹象;
  ( 2
)油温和温度计、储油柜的油位应与温度相对应;
  ( 3
)套管油位正常;
  ( 4
)冷却系统工作正常;
  ( 5
)箱体表面温度检查:对于电抗器其铁芯带有气隙的,其磁路比较复杂,漏磁发热较变压器严重,这样除促使电抗器内绝缘更易老化外,在箱体局部也会有过热现象;
  ( 6
)振动与噪声:漏磁大也将使电抗器比变压器有较大的振动与噪声,当电抗器出现运行异常时尤为严重;
  ( 7
)表面闪络痕迹:主要针对空芯电抗器绕组表面外绝缘、支柱绝缘子以及油浸电抗器的套管表面绝缘而言。
      油浸电抗器内部过热、振动过大、空芯电抗器绕组表面闪络等故障,在进口及国产电抗器产品中都曾发生过,应予特别注意。
此外,高压电抗器利用高压断路器切除时,将产生较高倍数的过电压,故应采用氧化物避雷器加以保护;在高压电抗器中性点与地之间接人的电抗器(小电抗),在系统发生接地故障时亦会有过电压作用,同样需用氧化物避雷器加以保护。