【實用】電抗器限流、濾波、無功補償的分類

電抗器分類      

1、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。鐵心式電抗器由于分段鐵心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。削弱  空載或輕載時長線路的電容效應所引起的工頻電壓升高，改善沿線電壓分布和輕載線路中的無功分布并降低線損，減少潛供電流，加速潛供電弧的熄滅，提高線路自動重合閘的成功率，寬泛應用于電網的遠距離輸配電項目。

2、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。

 

       串聯電抗器是電力系統無功補償裝置的重要配套設備。電力電容器與串聯電抗器串聯后，能有效地抑制電網中的高次諧波，限制合閘涌流及操作過電壓，改善系統的電壓波形，提高電網功率因數，對電力電容器及其它電力設備的安全運行起到了較大的作用。

3、調諧電抗器

 

       里面通過的是交流電，調諧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。

4、輸出電抗器

 

       它的作用是限制電機連接電纜的容性充電電流及使電機繞組上的電壓上升率限制在54OV/us以內，一般功率為4-90KW變頻器與電機間的電纜長度超過50m時，應設置輸出電抗器，它還用于鈍化變頻器輸出電壓(開關的陡度)，減少對逆變器中的元件(如IGBT)的擾動和沖擊。

 

       輸出電抗器的使用說明：為了增加變頻器到電機之間的距離可以適當加粗電纜，增加電纜的絕緣強度，盡量選用非屏蔽電纜。

        輸出電抗器的特點：

 

        1）、適用于無功補償和諧波的治理;

 

        2）、輸出電抗器主要作用是補償長線分布電容的影響，抑制輸出諧波電流;

 

        3）、有效地保護變頻器和改善功率因數，能阻止來自電網的干擾，減少整流單元產生的諧波電流對電網的污染。

5、輸入電抗器

 

       它的作用是限制變流器換相時電網側的電壓降;抑制諧波以及并聯變流器組的解耦;限制電網電壓的跳躍或電網系統操作時所產生的電流沖擊。當電網短路容量與變流器變頻器容量比大于33:1時，輸入電抗器的相對電壓降，對單象限工作為2%，四象限為4%。

 

       當電網短路電壓大于6%時，允許輸入電抗器運行。對于12脈動整流單元，至少需要一相對電壓降為2%的網側進線電抗器。輸入電抗器主要應用于工業/工廠自動化控制系統中，安裝在變頻器、調速器與電網電源輸入電抗器之間，用于抑制變頻器、調速器等產生的浪涌電壓和電流，衰減系統中的高次諧波及畸變諧波。

 

       輸入電抗器的特點：

 

       1）、適用于無功功率補償和諧波的治理;

 

       2）、輸入電抗器用來限制電網電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊;對諧波起濾波作用，以抑制電網電壓波形畸變;

 

       3）、平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，平滑橋式整流電路換相時產生的電壓缺陷。

6、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。

7、消弧線圈

 

       消弧線圈寬泛用于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。

8、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，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。

9、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。

10、水冷電抗器

 

      水冷電抗器適用在散熱環境很差的場合，有兩種方式的水冷電抗器，一種是水電一體式；即用空芯導線作水管冷卻裝置進行冷卻。另外一種是水電分離式冷卻方式，水路不通過繞組，水電分離互不影響，通過冷卻板間接的將繞組和鐵芯的熱量吸收。水冷電抗器主要應用于風力發電項目（綠色能源），是風力發電項目設備上重要部件之一，另外，該電抗器也可應用在散熱通風不良的環境下。

 

      用途：水電分離式水冷電抗器用于PWM逆變網LC濾波電感，濾除逆變器輸出的各次諧波含量，提高功率因數，保證設備正常運行。

 

11、能量回饋電抗器

 

       回饋電抗器應用于四象限變頻器輸入端的LCL濾波器中，與變頻器進線端相串聯。變頻器制動時所產生的再生能量需要回饋到電網，并加以利用，但是整流單元是IGBT，會產生較多的告辭諧波電流，進而會對電網造成污染。因此加裝回饋電抗器進行濾波改善。

 

 

“附加補充”抗器

      啟動電抗器

 

        在交流異步電動機在額定電壓下起動時，初始起動電流是很大的，往往超過額定電流的許多倍，為了減少起動電流，不使對電網造成影響，通常用降低電壓的方法來起動交流異步電動機，常用的降壓方法是采用電抗器或自藕變壓器。

      變頻器電抗器

 

        適當選配電抗器與變頻器配套使用，可以有效地防止因操作交流進線開關而產生的過電壓和浪涌電流對它的沖擊，同時亦可以減少變頻器產生的諧波對電網的污染，并可提高變頻器的功率因數。

      分裂電抗器電抗器

        分裂電抗器是一種帶中間抽頭的特殊空心限流電抗器，用于限制電力線路短路電流。當線路發生短路時，分裂電抗器利用其電抗特性限制線路的短路電流在某一確定的限值內，以利開關設備順利有效的切除故障。寬泛應用于各種發電廠和大型工礦企業的供配電系統等。