电抗器限流、滤波、无功补偿中的作用

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2016-11-25分享加入收藏关注：-

          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。 

          1、 电抗器的限流和滤波作用

          电网容量的扩大，使得系统短路容量的额定值迅速增大。如在500kV变电所的低压35kV侧， 主要的三相对称短路电流有效值已经接近50kA。为了限制输电线路的短路电流，保护电力设 备，必须安装电抗器，电抗器能够减小短路电流和使短路瞬间系统的电压保持不变。 
          在电容器回路安装阻尼电抗器(即串联电抗器)，电容器回路投入时起抑制涌流的作用。同时与电容器组一起组成谐波回路，起各次谐波的滤波作用。
          如在500kV变电所35kV无功补偿装置的电容器回路中，为了限制投入电容器时的涌流和抑制电力系统的高次谐波，在35kV电容器回路中必须安装阻尼电抗器，抑制3次谐波时，采用额定电压35kV，额定电感量26.2mH，额定电流350A干式空心单相户外型阻尼电抗器，它与2.52Mvar电容器对3次谐波形成谐振回路，即3次谐波滤波回路。

          同样，为了抑制5次及以上高次谐波，采用了额定电压35kV，额定电感量9.2mH，额定电流382A单相户外型阻尼电抗器，它与2.52Mvar电容器对5次及以上高次谐波形成谐振回路。起到了抑制高次谐波的作用，需要说明的是，在国家标准《电抗器》 GB10229—88和IEC289—88国际标准中均对阻尼电抗器的使用和技术条件作了规定。但目前国内有些部门将阻尼电抗器称为串联电抗器，严格来讲是不合适的，因为上述标准中均没有串联电抗器这个名称。

          2、电抗器在无功补偿装置中的作用

          500kV电力系统展，电气化铁路和大型钢铁基地的建设，在大型枢纽变电 所中需要安装静止补偿装置。
          静止补偿装置对负载突变的反映速度快(一般响应时间为0.02～0.04s)，具有平滑的无功功率和电压调节特性。因此它能够稳定电力系统电压，有效地补偿电力系统的无功功率系数，抑制电压的波动，维持电力系统处于三相平衡状态，抑制电力系统的次同步振荡。
          此外安装在电力系统枢纽点的静止补偿装置还能起降低电力系统暂态超压的作用。因此各大电网均要求大中型变电站必须安装电抗器来补偿电容性的无功功率，做到就地补偿，就地平衡，以保证电力系统的安全运行。
          电抗器是无功补偿装置的重要组成部分之一，并联电抗器用来提供感抗值消耗电力系统过剩 的电容性无功功率，这在电力系统初期输送功率较小的时候以及电力系统后期在每日深夜轻负荷的时候都是十分必要的。
          因为在上述两种情况下，输电线路的无功功率损耗小，由于电容效应，输电线路产生的无功功率大于输电线路消耗的无功功率，在整个电力系统中存在剩余的无功功率(电容性)，必须安装并联电抗器来消耗这部分剩余的无功功率，满足电力系统无功平衡的需要，维持电力系统的电压水平。否则电力系统的电压过高，无法安全运行。
          减少静止补偿装置中晶闸管的数量，来节省整个装置的投资，有尽可能增大电容器 组(简称TSC)容量和并联电抗器组(简称TCR)容量的趋势。
在有的静止补偿装置中甚至取消了TSC回路，完全由固定电容器组(简称FC)代替。
          这样为了保持静止补偿装置具有连续平滑的无功功率和电压调节特性，就需要加大并联电抗器的总容量。
          因此，电抗器的用量将越来越大。 串联在电容器回路中的阻尼电抗器除起到前面所叙述的限制涌流和高次谐波的作用外，也起 到了无功补偿的作用。

          3、电抗器在变频器上的作用

          （1）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。

          （2）输出电抗器的作用
          输出电抗器主要作用是补偿长线（50-200m）分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻碍，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处理。

          （3）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，减小电流脉充值，使逆变环节运行更稳定及改善变频的功率因数。

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