認(rèn)識(shí)電抗器---科技名詞定義
中文名稱(chēng)：電抗器
英文名稱(chēng)：reactor
定義1：電力系統(tǒng)中用于限制短路電流、無(wú)功補(bǔ)償和移相等的電感性高壓電器。按其繞組內(nèi)有無(wú)主鐵心分為鐵心式電抗器和空心式電抗器。
所屬學(xué)科：電力（一級(jí)學(xué)科）；變電（二級(jí)學(xué)科）
定義2：由金屬導(dǎo)線(xiàn)繞制而成具有電抗，用以減小短路電流的電氣設(shè)備。
所屬學(xué)科：水利科技（一級(jí)學(xué)科）；水力發(fā)電（二級(jí)學(xué)科）；水電站電氣回路及變電設(shè)備（三級(jí)學(xué)科）
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電抗器
最通俗的講，能在電路中起到阻抗的作用的東西，我們叫它電抗器。電力網(wǎng)中所采用的電抗器，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)無(wú)導(dǎo)磁材料的空心線(xiàn)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(shí)，會(huì)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(dòng)態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。因此，為了滿(mǎn)足某些斷路器遮斷容量的要求，常在出線(xiàn)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(shí)，電抗器上的電壓降較大，所以也起到了維持母線(xiàn)電壓水平的作用，使母線(xiàn)上的電壓波動(dòng)較小，保證了非故障線(xiàn)路上的用戶(hù)電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。
電抗器分類(lèi)
電抗器reactor 依靠線(xiàn)圈的感抗阻礙電流變化的電器。
按用途分為 7種：單相電抗器
① 限流電抗器: 串聯(lián)于電力電路中，以限制短路電流的數(shù)值。
② 并聯(lián)電抗器: 一般接在超高壓輸電線(xiàn)的末端和地之間，起無(wú)功補(bǔ)償作用。
③ 通信電抗器: 又稱(chēng)阻波器。串聯(lián)在兼作通信線(xiàn)路用的輸電線(xiàn)路中，用以阻擋載波信號(hào)，使之進(jìn)入接收設(shè)備。
④ 消弧電抗器: 又稱(chēng)消弧線(xiàn)圈。接于三相變壓器的中性點(diǎn)與地之間，用以在三相電網(wǎng)的一相接地時(shí)供給電感性電流，以補(bǔ)償流過(guò)接地點(diǎn)的電容性電流，使電弧不易起燃，從而消除由于電弧多次重燃引起的過(guò)電壓。
⑤ 濾波電抗器: 用于整流電路中減少直流電流上紋波的幅值；也可與電容器構(gòu)成對(duì)某種頻率能發(fā)生共振的電路，以消除電力電路某次諧波的電壓或電流。
⑥ 電爐電抗器: 與電爐變壓器串聯(lián)，限制其短路電流。
⑦ 起動(dòng)電抗器: 與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，限制其起動(dòng)電流。
電抗器概念
電抗器也叫電感器，一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)就會(huì)在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，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(zhǎng)直導(dǎo)體的電感較小，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不強(qiáng)，因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線(xiàn)繞成螺線(xiàn)管形式，稱(chēng)空心電抗器；有時(shí)為了讓這只螺線(xiàn)管具有更大的電感，便在螺線(xiàn)管中插入鐵心，稱(chēng)鐵心電抗器。電抗分為感抗和容抗，比較科學(xué)的歸類(lèi)是感抗器（電感器）和容抗器（電容器）統(tǒng)稱(chēng)為電抗器，然而由于過(guò)去先有了電感器，并且被稱(chēng)謂電抗器，所以現(xiàn)在人們所說(shuō)的電容器就是容抗器，而電抗器專(zhuān)指電感器。
細(xì)分介紹
按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)、按接法、按功能、按用途進(jìn)行分類(lèi)。
1、 按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)：分為空心式、鐵心式、干式、油浸式等，例如干式空心電抗器、干式鐵心電抗器、油浸鐵心電抗器、油浸空心電抗器、夾持式干式空心電抗器、繞包式干式空心電抗器、水泥電抗器等。
2、 按接法：分為并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電抗器。
3、 按功能：分為限流和補(bǔ)償。
4、 按用途：按具體用途細(xì)分，例如限流電抗器、濾波電抗器、平波電抗器、功率因數(shù)補(bǔ)償電抗器、串聯(lián)電抗器、平衡電抗器、接地電抗器、消弧線(xiàn)圈、進(jìn)線(xiàn)電抗器、出線(xiàn)電抗器、飽和電抗器、自飽和電抗器、可變電抗器（可調(diào)電抗器、可控電抗器）、軛流電抗器、串聯(lián)諧振電抗器、并聯(lián)諧振電抗器等。
電抗器作為無(wú)功補(bǔ)償手段，在電力系統(tǒng)中是不可缺少的。
相關(guān)應(yīng)用
并聯(lián)電抗器
發(fā)電機(jī)滿(mǎn)負(fù)載試驗(yàn)用的電抗器是并聯(lián)電抗器的雛型。鐵心式電抗器由于分段鐵心餅之間存在著交變磁場(chǎng)的吸引力，因此噪音一般要比同容量變壓器高出10dB左右。
限流電抗器
限流電抗器一般用于配電線(xiàn)路。從同一母線(xiàn)引出的分支饋線(xiàn)上往往串有限流電抗器，以限制饋線(xiàn)的短路電流，并維持母線(xiàn)電壓，不致因饋線(xiàn)短路而致過(guò)低。
阻尼電抗器
(通常也稱(chēng)串聯(lián)電抗器)與電容器組或密集型電容器相串聯(lián)，用以限制電容器的合閘涌流。這一點(diǎn)，作用與限流電抗器相類(lèi)似濾波電抗器濾波電抗器與濾波電容器串聯(lián)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(xiàn)路的換流站、相控型靜止補(bǔ)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(jìn)入系統(tǒng)。電力部門(mén)對(duì)于電力系統(tǒng)中的諧波有具體規(guī)定。
消弧線(xiàn)圈
消弧線(xiàn)圈廣泛用于lOkV-6kV級(jí)的諧振接地系統(tǒng)。由于變電所的無(wú)油化傾向，因此35kV以下的消弧線(xiàn)圈現(xiàn)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(shù)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(dòng)中，平波電抗器也是不可少的。
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(nèi)，飽和電抗器在飽和前吸收了一定的伏-秒，達(dá)到飽和，以后就呈全開(kāi)放狀態(tài)。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(xiàn)式的靜止感應(yīng)裝置稱(chēng)為電抗器。
電抗器的作用
電力系統(tǒng)中所采取的電抗器常見(jiàn)的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。串聯(lián)電抗器主要用來(lái)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(lái)限制電網(wǎng)中的高次諧波。 220kV、110kV、35kV、10kV電網(wǎng)中的電抗器是用來(lái)吸收電纜線(xiàn)路的充電容性無(wú)功的?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來(lái)調(diào)整運(yùn)行電壓。超高壓并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無(wú)功功率有關(guān)運(yùn)行狀況的多種功能，主要包括：
（1）輕空載或輕負(fù)荷線(xiàn)路上的電容效應(yīng)，以降低工頻暫態(tài)過(guò)電壓。
（2）改善長(zhǎng)輸電線(xiàn)路上的電壓分布。
（3）使輕負(fù)荷時(shí)線(xiàn)路中的無(wú)功功率盡可能就地平衡，防止無(wú)功功率不合理流動(dòng)同時(shí)也減輕了線(xiàn)路上的功率損失。
（4）在大機(jī)組與系統(tǒng)并列時(shí)降低高壓母線(xiàn)上工頻穩(wěn)態(tài)電壓，便于發(fā)電機(jī)同期并列。
（5）防止發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線(xiàn)路可能出現(xiàn)的自勵(lì)磁諧振現(xiàn)象。
（6）當(dāng)采用電抗器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地裝置時(shí)，還可用小電抗器補(bǔ)償線(xiàn)路相間及相地電容，以加速潛供電流自動(dòng)熄滅，便于采用。
電抗器的接線(xiàn)分串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。
串聯(lián)電抗器通常起限流作用，并聯(lián)電抗器經(jīng)常用于無(wú)功補(bǔ)償。
目前主要用于無(wú)功補(bǔ)償和濾波。
1.半芯干式并聯(lián)電抗器：在超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中，連接于變壓器的三次線(xiàn)圈上。用于補(bǔ)償線(xiàn)路的電容性充電電流，限制系統(tǒng)電壓升高和操作過(guò)電壓，保證線(xiàn)路可靠運(yùn)行。
2.半芯干式串聯(lián)電抗器：安裝在電容器回路中，在電容器回路投入時(shí)起合閘涌流作用并抑制諧波
電抗器產(chǎn)品名稱(chēng)及功能
阻尼電抗器
交流電流，進(jìn)線(xiàn)電抗器的作用是限制變流器換相時(shí)電網(wǎng)側(cè)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(lián)變流器組的解耦。
1、進(jìn)線(xiàn)電抗器：亦稱(chēng)換相電抗器，用于電網(wǎng)進(jìn)線(xiàn)中，通過(guò)的是
2、并聯(lián)電抗器：里面通過(guò)的交流，并聯(lián)電抗器的作用是補(bǔ)償系統(tǒng)的容抗。通常與晶閘管串聯(lián)，可連續(xù)調(diào)節(jié)電抗電流。
3、串聯(lián)電抗器：里面通過(guò)的是交流，串聯(lián)電抗器的作用是與補(bǔ)償電容器串聯(lián)，對(duì)穩(wěn)態(tài)性諧波（5、7、11、13次）構(gòu)成串聯(lián)諧振。通常有5~6%電抗器，屬于高感值電抗器。
4、調(diào)諧電抗器：里面通過(guò)的是交流電，串聯(lián)電抗器的作用是與電容器串聯(lián)，對(duì)規(guī)定的n次諧波分量構(gòu)成串聯(lián)諧振，從而吸收該諧波分量，通常n=5、7、11、13、19
電抗器使用壽命的分析
電抗器在額定負(fù)載下長(zhǎng)期正常運(yùn)行的時(shí)間，就是電抗器的使用壽命。電抗器使用壽命由制造它的材料所決定。制造電抗器的材料有金屬材料和絕緣材料兩大類(lèi)。金屬材料耐高溫，而絕緣材料長(zhǎng)期在較高的溫度、電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用下，會(huì)逐漸失去原有的力學(xué)性能和絕緣性能，例如變脆、機(jī)械強(qiáng)度減弱、電擊穿。這個(gè)漸變的過(guò)程就是絕緣材料的老化。溫度愈高，絕緣材料的力學(xué)性能和絕緣性能減弱得越快；絕緣材料含水分愈多，老化也愈快。電抗器中的絕緣材料要承受電抗器運(yùn)行產(chǎn)生的負(fù)荷和周?chē)h(huán)境的作用，這些負(fù)荷的總和、強(qiáng)度和作用時(shí)間決定絕緣材料的使用壽命。
進(jìn)線(xiàn)電抗器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、該進(jìn)線(xiàn)電抗器[1]為三相，均為鐵芯干式。
2、鐵芯采用優(yōu)質(zhì)低損耗進(jìn)口冷軋硅鋼片，氣隙采用環(huán)氧層壓玻璃布板作間隔，以保證電抗器氣隙在運(yùn)行過(guò)程中不發(fā)生變化。
3、線(xiàn)圈采用H級(jí)漆包扁銅線(xiàn)繞制，排列緊密且均勻，外表不包絕緣層，且有極佳的美感且有較好的散熱性能。
4、進(jìn)線(xiàn)電抗器的線(xiàn)圈和鐵芯組裝成一體后經(jīng)過(guò)預(yù)烘→真空浸漆→熱烘固化這一工藝流程，采用H級(jí)浸漬漆，使電抗器的線(xiàn)圈和鐵芯牢固地結(jié)合在一起，不但大大減小了運(yùn)行時(shí)的噪音，而且具有極高的耐熱等級(jí)，可確保電抗器在高溫下亦能安全地?zé)o噪音地運(yùn)行。
5、進(jìn)線(xiàn)電抗器芯柱部分緊固件采用無(wú)磁性材料，減少運(yùn)行時(shí)的渦流發(fā)熱現(xiàn)象。
6、外露部件均采取了防腐蝕處理，引出端子采用鍍錫銅管端子。
7、該進(jìn)線(xiàn)電抗器與國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品相比具有體積小、重量輕、外觀美等優(yōu)點(diǎn)，可與國(guó)外知名品牌相媲美。
輸出電抗器特點(diǎn)
輸出電抗器亦稱(chēng)馬達(dá)電抗器，它的作用是限制電機(jī)連接電纜的容性充電電流及使電機(jī)繞組上的電壓上升率限制在54OV/us以?xún)?nèi)，一般功率為4-90KW變頻器與電機(jī)間的電纜長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí)，應(yīng)設(shè)置輸出電抗器，它還用于鈍化變頻器輸出電壓(開(kāi)關(guān)的陡度)，減少對(duì)逆變器中的元件(如IGBT)的擾動(dòng)和沖擊。輸出電抗器主要應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)工程中，特別是使用變頻器的場(chǎng)合，用于延長(zhǎng)變頻器的有效傳輸距離，有效抑制變頻器的IGBT模塊開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的瞬間高壓。
輸出電抗器的使用說(shuō)明：為了增加變頻器到電機(jī)之間的距離可以適當(dāng)加粗電纜，增加電纜的絕緣強(qiáng)度，盡量選用非屏蔽電纜。
1．適用于無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波的治理
2．輸出電抗器主要作用是補(bǔ)償長(zhǎng)線(xiàn)分布電容的影響，抑制輸出諧波電流
3．有效地保護(hù)變頻器和改善功率因數(shù)，能阻止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染。
輸入電抗器的特點(diǎn)
輸入電抗器的作用是限制變流器換相時(shí)電網(wǎng)側(cè)的電壓降；抑制諧波以及并聯(lián)變流器組的解耦；限制電網(wǎng)電壓的跳躍或電網(wǎng)系統(tǒng)操作時(shí)所產(chǎn)生的電流沖擊。當(dāng)電網(wǎng)短路容量與變流器變頻器容量比大于33:1時(shí)，輸入電抗器的相對(duì)電壓降，對(duì)單象限工作為2%，四象限為4％。當(dāng)電網(wǎng)短路電壓大于6％時(shí)，允許輸入電抗器運(yùn)行。對(duì)于12脈動(dòng)整流單元，至少需要一相對(duì)電壓降為2％的網(wǎng)側(cè)進(jìn)線(xiàn)電抗器。輸入電抗器主要應(yīng)用于工業(yè)/工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，安裝在變頻器、調(diào)速器與電網(wǎng)電源輸入電抗器之間，用于抑制變頻器、調(diào)速器等產(chǎn)生的浪涌電壓和電流，最大限度的衰減系統(tǒng)中的高次諧波及畸變諧波。
1．適用于無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波的治理
2．輸入電抗器用來(lái)限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)電壓引起的電流沖擊；對(duì)諧波起濾波作用，以抑制電網(wǎng)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(shí)產(chǎn)生的電壓缺陷
電抗器在電力系統(tǒng)中的作用---電抗器在電力系統(tǒng)中的作用
主要包括：
1) 輕空載或輕負(fù)荷線(xiàn)路上的電容效應(yīng),以降低工頻暫態(tài)過(guò)電壓。
2) 改善長(zhǎng)輸電線(xiàn)路上的電壓分布。
3) 使輕負(fù)荷時(shí)線(xiàn)路中的無(wú)功功率盡可能就地平衡,防止無(wú)功功率不合理流動(dòng),同時(shí)也減輕了線(xiàn)路上的功率損失。
4) 在大機(jī)組與系統(tǒng)并列時(shí),降低高壓母線(xiàn)上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機(jī)同期并列。
5) 防止發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線(xiàn)路可能出現(xiàn)的自勵(lì)磁諧振現(xiàn)象。
6 )當(dāng)采用電抗器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地裝置時(shí),還可用小電抗器補(bǔ)償線(xiàn)路相間及相地電容,以加速潛供電流自動(dòng)熄滅,便于采用單相快速重合閘。
