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正弦波濾波電抗器

正弦波濾波電 抗器

電力系統中所采取的電抗器常見的有串聯電抗器和并聯電抗器。
電抗器(圖4)電抗器(圖4)
串聯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或并聯用來限制電網中的高次諧波。 220kV、110kV、35kV、10kV電網中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的。可以通過調整并聯電抗器的數量來調整運行電壓。超高壓并聯電抗器有改善電力系統無功功率有關運行狀況的多種功能,主要包括:

1、輕空載或輕負荷線路上的電容效應,以降低工頻暫態過電壓;

2、改善長輸電線路上的電壓分布;

3、使輕負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、在大機組與系統并列時降低高壓母線上工頻穩態電壓,便于發電機同期并列;

5、防止發電機帶長線路可能出現的自勵磁諧振現象;

6、當采用電抗器中性點經小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,便于采用。

電抗器的接線分串聯和并聯兩種方式。串聯電抗器通常起限流作用,并聯電抗器經常用于無功補償。

1、半芯干式并聯電抗器:在超高壓遠距離輸電系統中,連接于變壓器的三次線圈上。用于補償線路的電容性充電電流,限制系統電壓升高和操作過電壓,保證線路可靠運行。

2、半芯干式串聯電抗器:安裝在電容器回路中,在電容器回路投入時起。

電抗器的限流和濾波作用:

電網容量的擴大,使得系統短路容量的額定值迅速增大。
電抗器(圖6)電抗器(圖6)
如在500kV變電所的低壓35kV側, 最大的三相對稱短路電流有效值已經接近50kA。為了限制輸電線路的短路電流,保護電力設備,必須安裝電抗器,電抗器能夠減小短路電流和使短路瞬間系統的電壓保持不變。

在電容器回路安裝阻尼電抗器(即串聯電抗器),電容器回路投入時起抑制涌流的作用。同時與電容器組一起組成諧波回路,起各次諧波的濾波作用。如在500kV變電所35kV無功補償裝置的電容器回路中,為了限制投入電容器時的涌流和抑制電力系統的高次諧波,在35kV電容器回路中必須安裝阻尼電抗器,抑制3次諧波時,采用額定電壓35kV,額定電感量26.2mH,額定電流350A干式空心單相戶外型阻尼電抗器,它與2.52Mvar電容器對3次諧波形成諧振回路,即3次諧波濾波回路。

同樣,為了抑制5次及以上高次諧波,采用了額定電壓35kV,額定電感量9.2mH,額定電流382A單相戶外型阻尼電抗器,它與2.52Mvar電容器對5次及以上高次諧波形成諧振回路。起到了抑制高次諧波的作用,需要說明的是,在國家標準《電抗器》GB10229-88和IEC289-88國際標準中均對阻尼電抗器的使用和技術條件作了規定。但目前國內有些部門將阻尼電抗器稱為串聯電抗器,嚴格來講是不合適的,因為上述標準中均沒有串聯電抗器這個名稱。
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如何應用

并聯電抗器:發電機滿負載試驗用的電抗器是并聯電抗器的雛型。
電抗器(圖7)電抗器(圖7)
鐵心式電抗器由于分段鐵心餅之間存在著交變磁場的吸引力,因此噪音一般要比同容量變壓器高出10dB左右。并聯電抗器里面通過的交流,并聯電抗器的作用是補償系統的容抗。通常與晶閘管串聯,可連續調節電抗電流。

串聯電抗器:里面通過的是交流,串聯電抗器的作用是與補償電容器串聯,對穩態性諧波(5、7、11、13次)構成串聯諧振。通常有5~6%電抗器,屬于高感值電抗器。

調諧電抗器:里面通過的是交流電,串聯電抗器的作用是與電容器串聯,對規定的n次諧波分量構成串聯諧振,從而吸收該諧波分量,通常n=5、7、11、13、19。

進線電抗器:亦稱換相電抗器,用于電網進線中,通過的是交流電流,進線電抗器的作用是限制變流器換相時電網側的壓降和晶閘管的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,以及并聯變流器組的解耦。

限流電抗器:限流電抗器一般用于配電線路。從同一母線引出的分支饋線上往往串有限流電抗器,以限制饋線的短路電流,并維持母線電壓,不致因饋線短路而致過低。

阻尼電抗器:(通常也稱串聯電抗器)與電容器組或密集型電容器相串聯,
電抗器(圖8)電抗器(圖8)
用以限制電容器的合閘涌流。這一點,作用與限流電抗器相類似濾波電抗器濾波電抗器與濾波電容器串聯組成諧振濾波器,一般用于3次至17次的諧振濾波或更高次的高通濾波。直流輸電線路的換流站、相控型靜止補償裝置、中大型整流裝置、電氣化鐵道,以至于所有大功率晶閘管控制的電力電子電路都是諧波電流源,必須加以濾除,不讓其進入系統。電力部門對于電力系統中的諧波有具體規定。

消弧線圈:消弧線圈廣泛用于10kV-63kV級的諧振接地系統。由于變電所的無油化傾向,因此35kV以下的消弧線圈現很多是干式澆注型。

平波電抗器:平波電抗器用于整流以后的直流回路中。整流電路的脈波數總是有限的,在輸出的整直電壓中總是有紋波的。這種紋波往往是有害的,需要由平波電抗器加以抑制。直流輸電的換流站都裝有平波電抗器,使輸出的直流接近于理想直流。直流供電的晶閘管電氣傳動中,平波電抗器也是不可少的。

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通相當于整流橋負載直接短路)沒有電抗器就直接短路。

2、抑制中頻分量對工頻電網的影響。

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

4、并聯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。

直流控制的飽和電抗器:串在電路中的扼流式或自飽和飽和電抗器,在電壓正弦波的周期內,飽和電抗器在飽和前吸收了一定的伏-秒,達到飽和,以后就呈全開放狀態。因此其輸出電壓是非正弦的,這種飽和電抗器的作用與晶閘管相似。

電氣回路的主要組成部分有電阻、電容和電感.電感具有抑制電流變化的作用,并能使交流電移相.把具有電感作用的繞線式的靜止感應裝置稱為電抗器。


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