关于对串联电抗器的若干认识

daguang

关于对串联电抗器的若干认识

串联电抗器又称阻尼电抗器，其实就是电路上所学的电感。在电力系统，为了提高系统的功率因数，降低无功功率比例，我们采用电容器进行补偿。但是如果单独投切电容器组的话，线路的瞬间涌流对电容是一个伤害，因为电容不象电抗器那样对电流有抵抗力。加了电抗器的话电抗器对涌流有个弱化的作用，保护了与之串联的电容器组。同时，电抗器与电容器组成的L-C滤波电路，适当调节好电感值，能够滤掉一些奇次谐波，保护好电网不受畸波影响。这就是我们通常所说的电抗率的问题。如果想滤掉三次谐波，通常选用13%的电抗率;如果想滤掉五次谐波,通常选用6%的电抗率。我们并不希望L-C滤波电路处在谐振状态，所以采用电抗器的过补偿，使整个电路呈感性,避免电容器在谐振的情况下过电流。但是电路如果呈容性的话会对谐波产生放大作用。如：电网上三次谐波含量很多，而你却采用6%的电抗率，很容易得出这是一个容性电路，三次谐波不仅不能滤掉，相反三次谐波放大了，后果是振动更加强烈，甚至有烧毁电容器的危险。到底选取多大的电抗率很重要，要根据电容器具体使用场合背景谐波成分而定。
要想降低电抗器噪音，首先必须找到电抗器的发音源。电抗器的发音机理与变压器不同。变压器的发音主要是硅钢片在励磁过程中沿磁力线方向产生的磁滞伸缩。对于电抗器来说当然也存在磁滞伸缩产生的声音，但这并不占主导因素。电抗器的发音来源于铁心气隙间电磁力引起的振动以及铁轭、铁饼、垫块产生的机械共振。磁力线在穿越气隙的过程中，相当于在铁心饼之间形成两个正负磁极，这个力量是相当大的。此力与磁密的平方、铁心饼截面积、气隙厚度具有相关性。电抗器振动与这个力的大小有必然联系，所以这也是我们降低磁密的原因。对于气隙的厚度，在设计的过程中也是必须把握好的量。气隙厚可以降低电磁力，但是同时也增加了衍射磁通。这个磁通的方向是沿着半圆方向垂直进入硅钢片的，肯定也会引起铁心片涡流损耗的增加。具体取多少需要我们对电抗器进行统计分析得出结论。另外对于气隙填充物究竟用什么填充值得商榷。一般来说，填充物的弹性模量应与硅钢片的弹性模量差不多，这样电抗器在振动的时候振动具有一致性，使电抗器成为一个不可变形的刚体。我们有的电抗器用的是硅橡胶。我认为这种材料不适宜用。首先硅橡胶比较软，在那么大的电磁力的作用下以及电抗器在紧固的过程势必引起硅橡胶的变形，使电磁力进一步加大，加大振动，实际上也给电抗器的振动提供了空间，如果采用“硬碰硬”效果可能会更好。其次，硅橡胶的变形使气隙厚度发生变化，最终得出的电抗值与我们设计的有差别。国外许多大公司采用瓷块、石板作为填充物。我们有的电抗器采用浇注的方式，这种方式应该是比较好的。但是在实际运行中效果依然不很理想，那只有在片子上、在工艺上找原因了。设想再美好，而片子质量太差、工艺跟不上，设想只能成为空想。我们应该用更为密实的铁心填料，在浇注的过程中尽量把铁心的各个缝隙都填充到位，尽量选用质量比较好的片，有助于降低噪音。
辐射式铁心在降低振动方面有优势，但辐射式铁心在实际操作方面比叠片式工艺复杂。辐射式铁心就其形状而言使通过气隙的磁通更加均匀，有助于消除磁场的集中度和减少磁场集中区域。其边缘磁通不是沿着一个绝对的半圆状进入硅钢片，有利于降低涡流损耗，防止局部过热。在今后的电抗器设计中，建议采用辐射式铁心作一下试验，看看效果到底怎么样，是不是降低了噪音。
$ x# t2 T1 x8 H- `" D电抗器的噪音还涉及到漏磁通的问题。就我对CKSC-30/10-6的电抗器统计分析，漏磁含量在20%～25%的情况下电抗器的成本比较省（就目前的铁铝价格而言）。但是20%～25%漏磁含量还是比较大的，在穿越导线的时候一方面增加了线损，另一方面强大的漏磁对导线以及紧固件产生的强大的电磁力，必定会产生强大的振动。所以，电抗器四周的旁拉螺杆强度要够，不能被振断了。为了减低漏磁对周围金属件的电磁作用，可以在铁心气隙边缘采用磁屏蔽（用硅钢片）方式比较一下。
电抗器的噪音通常比变压器要大。这就说明电抗器是一个振动相当大的电力设备，所以必须在生产中的每个环节把好关，尽可能把振动降低到最低程度。尤其是总装车间一定要把每个紧固件均匀夹紧，每一个铁饼放置在同一垂直线，很多细节务必要做好。因为电抗器各个部位的机械共振也是很强的振动。

20010430

感谢楼主上传资料

LIQLN

如果是一本书就更好了,不过还是不错的,谢了

taiya001

谢谢楼主，基础性知识，对初学者还是很有益的，收下了！

logger

楼主以上所讲的，鄙人深有同感。
对于有谐波的电源进行电容补偿现在大多采用串联的电抗器。
电抗器的噪声治理我采用的是填充物用聚四氟乙烯，并用环氧树脂浇注。

wjljl

很有实用价值 我收藏了！谢谢你啊

insprion

感谢楼主的资料，学习一下。

tangshan

感谢搂住分享资料，个人感受更重要

hney8931

谢谢搂住，有联系方式，可以交流，我的邮箱heny8931@163.com

qqss0086

电抗器的绕制工艺要求应该有讲究，楼主有无这方面的资料？

luqiliang

电抗器还有一个用途就是启动电动机，提高系统的功率因数，降低无功功率。

田野88

电抗器是一种依靠线圈的感抗起阻碍电流变化作用的电器。电抗器可按用途、按有无铁心和按绝缘结构分类。
　　按用途分为7种：
8 W9 A: H7 F1 N: j) I" H　　①限流电抗器:串联在电力电路中，用来限制短路电流的数值。
　　②并联电抗器：一般接在超高压输电线的末端和地之间，用来防止输电线由于距离很长而引起的工频电压过分升高，作无功补偿用。
　　③通信电抗器：又称阻波器，串联在兼作通信线路用的输电线路中，用来阻挡载波信号，使之进入接收设备，以完成通信的作用。
# r5 N! D4 e$ n  K　　④消弧电抗器：又称消弧线圈，接在三相变压器的中性点和地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，来补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易持续起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。
8 G* Z* ^4 A! B( O- O* ]& X( U$ e　　⑤滤波电抗器：用于两个方面，一是用于减小整流电路中直流电流上纹波的幅值；二是和电容器构成对某种频率能发生共振的电路，用以消除电力电路某次谐波的电压或电流。
" O- y0 F( O" {" C( g　　⑥电炉电抗器：和电炉变压器串联，用来限制变压器的短路电流。
/ s- [6 p1 Y- \% {5 q" h2 @4 e　　⑦起动电抗器：与电动机串联，用来限制电动机的起动电流。
  B5 S, r0 k2 T5 O　　按有无铁心可分为2种：
　　①空心式电抗器:线圈中无铁心，其磁通全部经空气闭合。
　　②铁心式电抗器：其磁通全部或大部分经铁心闭合。铁心式电抗器工作在铁心饱和状态时，其电感值大大减少，利用这一特性制成的电抗器叫饱和式电抗器。
, S% i  x$ r3 w# M) o　　按绝缘结构又可分为2种：
　　①干式电抗器：其线圈敞露在空气中，以纸板、木材、层压绝缘板、水泥等固体绝缘材料作为对地绝缘和匝间绝缘。
- ]0 V5 E! o* E6 T　　②油浸式电抗器：其线圈装在油箱中，以纸、纸板和变压器油作为对地绝缘和匝间绝缘。

qin-qi3

路过，学习一下！！！！！！！！！！！！！

liuchp

很常见的东西就有很经典的理论！

gf2953

如果担心电抗器噪声,选用空心电抗器就没有这个问题了,但相对铁抗来说,空心的体积要大很大,可能放不进电容柜中.