串联谐振电抗器全分类讲解
浅谈:电抗器的分类及特点
本文摘自再生资源回收-变宝网()浅谈:电抗器的分类及特点电抗器也叫电感器,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。
一、电抗器的分类按功能、按接法、按结构及冷却介质、按用途进行分类。
1、按功能:分为限流和补偿。
2、按接法:分为并联电抗器和串联电抗器。
3、按结构及冷却介质:分为空心式、铁心式、干式、油浸式等,例如:干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。
4、按用途:按具体用途细分,例如:限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器(可调电抗器、可控电抗器)、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。
二、电抗器的特点1、该进线电抗器为三相,均为铁芯干式;2、外露部件均采取了防腐蚀处理,引出端子采用镀锡铜管端子;3、进线电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料,减少运行时的涡流发热现象;4、该进线电抗器与国内同类产品相比具有体积小、重量轻、外观美等优点,可与国外知名品牌相媲美;5、线圈采用H级漆包扁铜线绕制,排列紧密且均匀,外表不包绝缘层,且有极佳的美感且有较好的散热性能;6、铁芯采用优质低损耗进口冷轧硅钢片,气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔,以保证电抗器气隙在运行过程中不发生变化;7、进线电抗器的线圈和铁芯组装成一体后经过预烘→真空浸漆→热烘固化这一工艺流程,采用H级浸渍漆,使电抗器的线圈和铁芯牢固地结合在一起,不但大大减小了运行时的噪音,而且具有极高的耐热等级,可确保电抗器在高温下亦能安全地无噪音地运。
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串联谐振电抗器介绍说明_串联谐振装置
串联谐振电抗器介绍说明_串联谐振装置武汉汇卓电力自动化有限责任公司关注到我国电力事业的迅猛发展以及城市电网改造的进行,用交联聚乙烯(XLPE)电力电缆代替架空线路已经成为一种趋势,且电压等级和截面积、长度等都不断增加,导致交流耐压设备也不断增加,试验容量也不断提升,传统交流耐压设备现主要为HZXZ系列串联谐振试验装置,其高压谐振电抗器多采用“带铁芯式桶型”结构,此结构在很大程度上增加了单个设备的体积及重量,并且,带铁芯是结构其散热效果较差,考虑现场试验的实际情况和操作搬运的方便性及产品整体实用性能,我公司特研发出“超轻型环形空心电抗器”,这在很大程度上解决了现场搬运工作,提高工作效率。
串联谐振电抗器主要性能特点:1、内部绝缘采用耐高温、高绝缘性的硅胶灌封浇注;2、空芯结构设计,较传统铁芯式结构相比,改善了铁芯磁饱和及散热的性能;3、外壳采用POM材料开模具一次注塑成型,表面洁净光滑、机械强度高、耐高温、耐碰撞、耐磨损;4、整体结构为干式空芯环形结构,大大改善产品搬运、安装及拆卸、储存工作;5、积木式组合方式、环形端面设计结构,最大限度改善散热性能,改善散热量,提高使用性能及工作寿命;参考常规配置1、10kV电缆配置;(按截面积300mm2为例)电抗器规格:10kV/5.5A/2.8H被试品对象电抗器组合方式激励变输出选择变频电源配置型号10kV电缆1公里2台串联0.9kV5kW110kVA/22kV 10kV电缆2公里3台串联0.9kV5kW165kVA/22kV 10kV电缆3公里2台串联2组并0.9kV10kW220kVA/22kV联10kV电缆4公里3台串联2组并0.9kV10kW330kVA/22kV联0.9kV15kW330kVA/22kV 10kV电缆5公里3台串联3组并联2、35kV电缆配置;(按截面积300mm2为例)电抗器规格:10kV/5.5A/2.8H配置型号被试品对象电抗器组合方式激励变输出选择变频电源35kV电缆1公里5台串联 1.8kV11kW275kVA/52kV 35kV电缆2公里7台串联 1.8kV11kW385kVA/52kV 35kV电缆3公里5台串联2组并1.8kV22kW550kVA/52kV联35kV电缆4公里7台串联2组并1.8kV22kW770kVA/52kV联1.8kV30kW1155kVA/52kV 35kV电缆5公里7台串联3组并联3、110kV电缆配置;(按截面积300mm2为例)电抗器规格:10kV/9.5A/0.46H配置型号被试品对象电抗器组合方式激励变输出选择变频电源110kV电缆1公里15台串联2组并联 3.6kV75kW2850kVA/130kV 110kV电缆2公里17台串联2组并联 3.6kV75kW3230kVA/130kV 110kV电缆3公里24台串联2组并联 3.6kV75kW4560kVA/130kV110kV电缆4公里22台串联3组并联 3.6kV110kW6270kVA/130kV 110kV电缆5公里26台串联3组并联 3.6kV110kW7410kVA/130kV (注:以上配置具体参数仅供参考,最终配置方案以实际为准)。
串联谐振串联补偿装置的分类
串联谐振串联补偿装置的分类在输电线路上采用串联补偿装置( 以下简称“串补装置”)来提高系统的稳定输送容量,改善线路电器参数,实现2条线路输送3 条线路的功率,既提高了传输功率又节省了投资。
串补用的电容器通常有2种:外熔丝电容器及内熔丝电容器。
外熔丝电容器是熔丝装置安装在电容器单元的外部。
IEC标准规定外熔丝的熔断电流应是所保护的电容器额定电流的1.43倍以上,一般取1.5倍。
变频串联谐振耐压试验装置,作为串补用的电容器还需要考虑电容器组两端短路放电时熔丝不被熔断,否则在系统发生故障而串补电容器组退出运行时,旁路间隙或分路开关旁路电容器组时会使电容器组的外熔丝动作。
内熔丝电容器是每相电容器组由320台电容器单元组成。
变频串联谐振耐压试验装置,该电容器是油浸全膜电容器,实际设计的电场强度为170V/um。
电容器组的保护水平为2.3pu,保护电压为230。
熔丝熔断对电容器元件的影响由于电容器单元的熔丝被熔断后的恢复电压较高,熔丝的制造相对比较困难。
采用内熔丝的电容器的熔丝安装在电容器的内部,每个电容器元件都有相应的熔丝。
当某个电容器元件发生故障时,只是该电容器元件的熔丝熔断,切除该电容器元件。
故障电容器元件被切除后,该电容器单元仍然可以正常运行。
变频串联谐振耐压试验装置,损失的电容器容量较小,按电容器组设计例子,电容器单元只损失1/52 的容量。
运行经验表明,内熔丝电容器单元中单个元件的损坏,不会进一步扩大元件的故障。
这是因为元件的额定电流较小,熔丝被熔断时的恢复电压较低,熔丝动作速度相对较快,熔断的副产物不多,不会对单元中其他元件的运行造成危害.采用内熔丝电容器组的主要缺点:A.内熔丝不保护电容器单元的端子与其外壳之间的故障,若发生这类故障,就需要靠电容器组不平衡保护来旁通电容器组。
实际的经验表明这类故障发生的概率是非常低的。
B.电容器元件或电容器单元发生故障时,不能直观到,必须用专用的仪器定期进行测量才能发现。
串联谐振
串联谐振、并联谐振对于直流高压电源来说,抗打火能力是电源的一个很重要的指标。
对于抗打火能力,除了保护功能强大及地线处理良好外,电源拓朴选择也至关重要。
如果电源自身具有抗短路功能,也就是说短路情况下电源完全可以正常工作,那么电源的抗打火能力将会更强。
电源可以工作在短路状态,一般都采用谐振式拓朴,而谐振式拓朴常使用的有两种,一种是串联谐振,一种是并联谐振。
这两种方式的好处是在开环情况下,由于电感与电容的谐振,输出是恒流源,完全可以工作在短路状态,并通过电压环控制,使恒流源变成稳压源。
串联谐振:串联谐振是使用电感、电容、变压器串联三者串联。
串联谐振分为DCM和CCM两种模式。
一般都选择DCM模式,即选择。
串联谐振的好处在于可以实现开关管的零电流关断,这是唯一一种能实现零电流关断的拓朴,是真正意义上的软关断,无关断损耗。
这对于IGBT来说有很大好处,可以不用去考虑IGBT的关断拖尾带来的关断损耗。
单个串联谐振电源可以采用PFM方式,这种方式实现2kW以内;也可以使用初级两组件并联移相方案,可以实现几十千瓦功率输出的高压电源。
典型电流波形如下图所示:串联谐振的缺点是电流峰值太大,使开关管承受较大压力,不利于电源的小型化。
并联谐振:这里的并联谐振真正意义上是并联负载的串联谐振。
并联谐振与串联谐振相比最大优势是峰值电流较小。
同时在短路情况下,整个回路就是对电感充放电,电流波形为三角波,因此可以在短路情况下很容易算出电感的值,再通过电感计算出电容的值,而且误差很小,对于设计来说这是至关重要的。
并联谐振工作在CCM区,电流波形基本上是正弦。
开关管是硬关断,零电压零电流开启,没有开启损耗。
对于关断损耗,可以在开关管DS(CE)两端并联电容,使电流与电压的交汇点变低,减小关断损耗。
并联谐振还有一个很重要的优势就是可以把变压器的漏感与分布电容完全利用,使变压器的设计轻松了许多,再加上各部分参数可以很容易的计算出来,因此设计并联谐振电源就变得简单很多。
串联谐振电抗器使用节数
串联谐振电抗器使用节数串联谐振电路是由多个谐振电抗器依次连接而成的电路。
每个谐振电抗器都是由电感和电容组成的,它们能够在特定频率下形成谐振现象。
这种电路常常被用于滤波、频率选择和信号增强等应用中。
本文将从串联谐振电抗器使用节数的角度出发,介绍其原理、特点和应用。
一、串联谐振电抗器的原理串联谐振电抗器是由多个谐振电抗器按照一定的顺序连接而成的。
每个谐振电抗器都有自己的谐振频率,当输入信号的频率接近某个谐振频率时,该谐振电抗器会呈现出较大的阻抗,从而使得整个电路呈现出较大的阻抗。
通过合理选择每个谐振电抗器的谐振频率,可以实现对特定频率的信号进行选择性放大或滤波。
二、串联谐振电抗器的特点1. 良好的频率选择性:由于每个谐振电抗器都有自己的谐振频率,串联谐振电抗器能够对不同频率的信号进行选择性放大或滤波。
2. 累加效应:每个谐振电抗器都能够对输入信号进行放大,而串联连接使得输出信号得到了进一步的放大,从而提高了整个电路的增益。
3. 相位延迟:由于每个谐振电抗器都会对输入信号产生一定的相位延迟,所以串联谐振电抗器的输出信号相对于输入信号会有一定的相位延迟。
三、串联谐振电抗器的应用1. 信号滤波:由于串联谐振电抗器能够对特定频率的信号进行选择性放大或滤波,因此广泛应用于无线通信、音频处理等领域。
例如,在无线电接收机中,可以使用串联谐振电抗器对接收到的信号进行滤波,以去除噪声和干扰。
2. 信号放大:由于串联谐振电抗器具有累加效应,可以将多个谐振电抗器按照一定的顺序连接,从而实现对输入信号的放大。
这在一些需要增强信号强度的应用中特别有用,如放大器、无线电发射机等。
3. 频率选择:串联谐振电抗器可以根据应用需求选择合适的谐振频率,从而实现对特定频率信号的选择性放大或滤波。
这在频率分析、频谱分析等领域中有广泛应用。
四、串联谐振电抗器的优化设计在设计串联谐振电抗器电路时,需要考虑以下几个因素:1. 谐振频率的选择:根据应用需求选择合适的谐振频率,使得电路能够对目标频率的信号进行选择性放大或滤波。
串联谐振过电压分类
串联谐振过电压分类一、谐振过电压产生原因电网运行中,正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压;中性点不接地方式单相故障可引起谐振过电压;运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压;另外设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
1、线性谐振过电压:谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感、变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。
2、铁磁谐振过电压:谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。
因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。
3、参数谐振过电压:由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Kd~Kq间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。
串联谐振特点:1、35kV及其以下电压等级的电缆使用数量多,试验工作量大,所以此类耐压试验装置体积小,重量轻,便携式电缆耐压试验系统由此而诞生;2、本系统要求单个人能现场搬动的部件重量不超过30kg,要求两个人能现场搬动的部件重量不超过60kg,适合现场搬运;3、电源采用220V单相电源或380V单电源,方便现场取电;4、电抗器部分采用干式环氧浇注,美观可靠,适合各类电缆的要求;5、110kV及以上电压等级电缆耐压试验采用油浸式电抗器,在单体重量超过100kg 时,可选配我公司专用小型电动吊车;6.操作简单,体积小,重量轻,非常方便现场使用及搬运(体积与重量约为传统试验变压器的1/10~1/30;7.对现场电源要求低;8.试验等效性好;9.特有低谐波专利技术,武高所实测谐波含量低于0.3%,远低于国标不大于5%的要求,极大的保护了主变、发电机等设备不受高压谐波损伤;10.通过权威机构--武汉高压研究所严格的型式试验鉴定,确保人员及设备安全; 在东北电科院组织的2008年全国设备大比武中名列前茅;11.符合国标要求有监测峰值功能,可实时监测高压试验波形;12.一键鼠标旋钮式操作,大液晶屏幕,“傻瓜式”简单易用;13.自带微型打印机,随时打印保存试验数据;。
串联谐振试验如何选配电抗器
串联谐振试验如何选配电抗器串联谐振是一种常用的谐振试验方法,用于测量电力系统中变压器等设备的整体等效电抗。
在进行串联谐振试验时,需要选配合适的电抗器,以保证试验的安全性和有效性。
本文将从选配电抗器的原则、电抗器的参数计算、选配方法等方面进行详细的介绍。
选配电抗器的原则1.应满足试验要求:选配的电抗器应能满足谐振试验的要求,包括试验的频率范围、试验电流值、试验电压等。
根据试验需求确定电抗器的容量。
2.提供合适的谐振频率:串联谐振试验要求电抗器和待测设备在谐振频率处形成振荡,因此选配的电抗器应能提供合适的谐振频率。
需要注意的是,谐振频率一般情况下应远大于电力系统的工频,以避免对系统稳定性产生不利影响。
3.电压和电流波形不失真:选配的电抗器应能提供波形准确的电流和电压,以保证试验结果的准确性。
电抗器的参数计算在选配电抗器之前,需要对待测设备和谐振电路进行参数计算,确定谐振频率和谐振电阻。
1.谐振频率计算:谐振频率通常通过待测设备的电容和电感参数计算得到。
例如,变压器谐振频率的计算公式为:ω=1/√(LC),其中ω为谐振频率,L为变压器的等效电感,C为变压器的等效电容。
2.谐振电阻计算:谐振电路中串联谐振电抗器的电阻需要根据谐振谐振电抗器的Q值计算得到。
一般来说,谐振电路的Q值为10-20,电阻的计算公式为:R=ωL/Q,其中R为谐振电路电阻,ω为谐振频率,L为电感,Q为电路的Q值。
根据电路的Q值计算得到的电阻值即为选配电抗器时需要满足的电阻范围。
选配方法1.根据电抗器的容量选择:根据试验要求确定电抗器的试验电流值和电压值,从而确定所选电抗器的容量。
一般来说,选配的电抗器容量应大于或等于待测设备的容量。
2.根据谐振电路参数选择:根据上述电抗器的参数计算方法,计算得到谐振频率和谐振电阻,在相应的范围内选择符合要求的电抗器。
3.确定电抗器的连接方式:串联谐振试验可以采用星形接法或三角形接法。
根据试验设备的电压级别和电抗器的参数,选择合适的接法。
电工电子技术基础知识点详解6-2-串联谐振(2)
串联谐振在交流电路,只要有电感L 和电容C 同时存在,二者之间就有无功功率的互相补偿。
当无功功率处于完全补偿时,电路与电源间就不再有无功功率的交换,电路的总电压和总电流同相位,即0=ϕ,电路呈现为阻性,这时电路处于谐振状态。
若在图1所示R 、L 、C 串联的交流电路发生这种物理现象,则称为串联谐振图1 R 、L 、C 串联的交流电路1.谐振条件由定义,谐振时,电压u 和电流i 同相,即R X X C L -=arctan1ϕ 谐振条件 L X =C X 或 C L 001ωω=2. 谐振频率谐振角频率用0ω表示,根据谐振条件L C001ωω=,得 L f C f 00221ππ=, 谐振频率 LC f π210= 单位:Hz对每一个RLC 串联电路来说,只有一个对应的谐振频率0f ,所以称0f 为电路的固有频率。
在实际应用中,只要调节L 、C 或电源频率f 满足谐振条件,电路就会在其固有谐振频率下发生谐振。
3. 谐振特性(1) 电路复阻抗Z =R +j(L X -C X ) = R ,即等于电路电阻,且具有最小值。
(2) 当电源电压一定时,电路中的谐振电流0I 具有最大值。
(3) 电阻R 上的电压等于电源电压,即 U R =IR =U因为L X =C X ,所以电感上电压L U 和电容上电压C U 相等,且相位差180°,0=+CL U U ,这时,如果,C L X X =〉〉R 时,则L U =C U 〉〉U ,即 U U R X X R U X I U U U R X X R U X I U C C C C L L L L >>===>>===00 由于串联谐振会引起高电压,所又叫电压谐振。
在无线电通讯技术等方面经常利用串联谐振选择所需要的微弱信号。
由于过高的电感电压和电容电压,可能会破坏元件的绝缘。
因此,在电力系统,要尽量避发生串联谐振,只要适当选择电路参数L 、C 的大小,使其不满足谐振条件,可达到消除谐振的目的。
串联谐振简介及常用试品参数标准值
串联谐振简介及常用试品参数标准值一、串联谐振试验装置特点简介1、所需电源容量大大减小。
串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
2、设备的重量和体积大大减少。
串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减少,一般为普通试验装置的1/3-1/5。
3、改善输出电压的波形。
谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
4、防止大的短路电流烧伤故障点。
在串联谐振状态,当试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。
而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流与击穿电流相差数百倍。
所以,串联谐振能有效的找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
5、不会出现任何恢复过电压。
试品发生击穿时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭,且恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪落电压前断开电源,这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程,其过程长,而且,不会出现任何恢复过电压。
二、电缆交的流耐压试验1、问题的提出目前在国际和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力电缆。
但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因,很长时间以来,仍沿袭使用直流耐压的试验方法。
近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。
有的研究观点认为XLPE结构具有存储积累单极性残余电荷的能力,当在直流试验后,如不能有效的释放掉直流残余电荷,投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。
交流耐压串联谐振试验装置结构组成及功能特点
交流耐压串联谐振试验装置结构组成及功能特点交流耐压串联谐振试验装置主要由变频控制器,励磁变压器,高压电抗器,高压分压器等组成。
变频控制器又分两大类,20KW及以上为控制台式,20KW以下为便携箱式;它由控制器和滤波器组成。
变频控制器主要作用是把幅值和频率都固定的380V或200V工频正弦交流电转变为幅值和频率可调的正弦波。
并为整套设备提供电源。
励磁变压器的作用是将变频电源输出的电压升到合适的试验电压。
高压电抗器L是谐振回路重要部件,当电源频率等于1/(2π√LCX)时,它与被试品CX发生串联谐振1、稳定性、可靠性高。
串联谐振装置采用进口功率元件作为功率变换的核心,电压输出和频率输出稳定,电磁兼容设计合理,保护功能完善,经过多次高压直接对地短路的测试,系统仍然保持完好,同时系统也有很强的过载能力2、自动调谐功能强大。
串联谐振装置自动调谐时,从30Hz到300Hz自动扫频,显示扫频曲线,用户能直观地看到系统调谐过程;扫频完成后,系统根据扫频初步找到的谐振频点,在其±5Hz范围内以0.01Hz 为分辨率进行频率细扫,最后准确锁定谐振频率3、支持多种试验模式。
装置支持"自动调谐+手动调压","自动调谐+自动调压","手动调谐+手动调压"等试验模式,推荐使用"自动调谐+手动调压"模式,既能快速找到谐振点,又能通过手动调压控制试验过程,安全性更高4、串联谐振装置人机交互界面友好。
试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示,直观清晰,并具有自动计时及操作提示功能。
全触摸屏操作及显示,具备试验数据保存和查询功能5、保护功能完善。
串联谐振装置具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时,禁止系统启动),过压保护,过流保护,闪络保护等功能,保证了系统的可靠性。
谐振的种类和优点
谐振的种类和优点谐振的种类(1)串联谐振此模型在被试品电流能够满足试验要求而电压未能满足试验要求时采用,试验中通过试品和电抗器串联谐振达到所需电压,以减小试验设备的容量,从而减少试验设备的体积,如图1.2 所示。
(2)并联谐振此模型在被试品电压能够满足试验要求而电流未能满足试验要求时采用,试验中通过试品和电抗器并联谐振达到所需电流,以来减小试验设备的容量,从而减少试验设备的体积,如图1.3 所示。
(3)串并联谐振此模型在被试品电压电流都未能够满足试验要求时采用,试验中通过试品和电抗器串并联达到所需的电压和电流,以来减小试验设备的容量,从而减少试验设备的体积,如图1.4 所示。
谐振电源在电力系统应用中的优点(1)所需电源容量大大减小。
通过谐振电抗器和试品电容谐振,串联谐振电源可输出较高电压和较大电流,仅需要提供系统消耗的有功功率,因此,对比传统电源试验用电源功率仅为试验容量1/Q。
(2)设备的重量和体积大大减少。
串联谐振电源无需大功率的调压装置,以及常用的大功率工频试验变压器,而且,谐振励磁电源的容量仅为试验容量1/Q,体积也仅为传统试验装置的1/3~1/5,因此谐振电源,具有重量轻,体积小等优点。
(3)改善输出电压的波形。
作为谐振式滤波电路,谐振电源,可很大程度上减小输出电压波形畸变,得到良好的正弦波形,有效防止谐波峰值造成试品误击穿。
(4)防止大的短路电流烧伤故障点。
与并联谐振或者试验变压器方式相比,串联谐振方式下,若试品的弱绝缘点被击穿,电路则立即脱谐,回路电流马上降低为正常试验电流的1/Q,仅为并联谐振或者试验变压器方式下击穿电流的几十分之一,并且此时击穿电流是短路电流的数百倍。
所以,串联谐振是有效寻找弱绝缘点的方法之一,且不存在短路电流过大导致故障点损坏的问题。
(5)不会出现任何恢复过电压。
当试品被击穿时,由于谐振条件不再满足,高电压立即消失,电弧也即刻熄灭。
此外,由于恢复电压的再建过程很长,电源容易在再次升高至闪落电压之前断开,整个能量积累过程存在间歇震荡,电压的恢复过程场,因此,不会出现任何恢复过电压。
电缆串联谐振装置
电缆串联谐振装置
电缆串联谐振装置是一种在电力系统中广泛使用的装置,用于改善电力系统的直流电阻、电感及电容的等效值,以提高电力系统的稳定性。
在电力系统中,电缆串联谐振装置可以通过改变系统的等效电感和等效电容,对电力系统进行动态调节,从而保障电力系统的稳定运行,减少电力系统的故障发生率,提高电力系统的可靠性和经济性。
电缆串联谐振装置是由电容器、电感器、变压器等器件组成的,可以分为四类:
1、单调谐振装置
单调谐振装置是一种普遍采用的谐振器,它由电容器、电感器和变压器等组成。
当装置的谐振频率与系统的谐振频率相同时,装置能够有效的消除谐振现象,提高系统的稳定性。
正向双调谐振装置与双调谐振装置相似,差别在于其谐振频率与系统谐振频率相同,因此由其效果要好于双调谐振装置。
谐振减缓装置也是一种广泛采用的装置,它可以消除系统中的多种谐振现象,可以有效地减少系统的电磁干扰和电压谐振现象的产生,使系统运行更加稳定可靠。
在适用电网工程中,使用电缆串联谐振装置可以有效的保障电力系统的稳定性,降低系统的故障率,保障电力系统的正常运转。
同时,这种装置运行稳定,使用简单,可靠性高,并且具有较好的经济效益,已被广泛应用于各种电网工程中。
变频串联谐振耐压试验装置系统讲解串联谐振人必看
变频串联谐振耐压试验装置系统讲解|串联谐振人必看变频串联谐振耐压试验装置是什么。
在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压U与电流I的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振。
当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。
变频串联谐振耐压试验装置的三大应用高压大电容量设备进行交流耐压试验时,试验变压器容量要求非常大,试验设备笨重,而应用串联谐振原理可以利用电压及容量小得多的设备产生所需的试验电压,满足试验要求。
下面三新电力给大家介绍一下串联谐振试验装置在各个领域的应用。
1.在电缆试验中的应用城乡电网中电缆的大量使用,其故障时有发生。
为保证交联电缆的安全运行,国家电网公司对电缆交接和预防性试验做出了新的规定,用交流耐压试验替代原来的直流耐压试验,以避免直流试验的累积效应对电缆造成损伤。
国际大电网会议(CIGRE)21.09工作组的建议导则提出高压挤包绝缘电缆的现场试验采用DAXZ串联谐振试验系统,频率范围为30~300Hz。
并在1997年发表的题为“高压橡塑电缆系统敷设后的试验”的总结报告中明确指出以下3条。
①由于直流电场强度按电阻率分布,而电阻率受温度等影响较大,同时耐压试验过程中,终端头的外部闪络引起的行波可能造成绝缘损坏。
②直流耐压试验在很高电压下,难以检出相间的绝缘缺陷。
③直流电压本身容易在电缆内部集起空间电荷,引起电缆附件沿绝缘闪络,因波过程还会产生过电压,这些现象迭加在一起,使局部电场增强,容易形成绝缘弱点,在试验过程中可能导致绝缘击穿,并可能在运行中引起事故。
很多电缆在交接试验中按GB50150-2006标准进行直流耐压试验顺利进行,但投运不久就发生绝缘击穿事故,正常运行的电缆被直流耐压试验损坏的情况也时有发生。
交流耐压试验因其电场分布符合运行实际情况,故对电缆的试验最为有效。
串联电抗器-CKSG串联电抗器
CKSG串联电抗器CKSG串联电抗器引言:1.串联电抗器,里面通过的是交流电,它的作用是与功率因数补偿电容器串联,对稳态性谐波(5、7、11、13次)构成串联谐振。
通常有电抗率4.5~6(%)电抗器,对5次谐波通常电抗率为6%属于高感值Satons电抗器,对3次谐波通常电抗率为12~13(%),对2次谐波通常电抗率为26~27(%)属甚高感值电抗器。
2.安全、难燃防火、环保无污染,可直接安装在负荷中心。
采用进口环氧树脂,产品具有机械强度高,抗短路能力强,局部放电量低,可靠性高。
损耗小、噪音低,免维护、安装简便、节能效果明显。
防潮性能好,能在高湿度如在热带地区和其他恶劣环境中运行。
一、CKSG串联电抗器作用接入串联电抗器,电容器电压升高系数- K=1 d 1如K= 6% 1.06 10.06 1≈-d =即运行电压升高6%,工作电流也随之大约6%。
运行经验认为,装有串联电抗器的电容器容量占2/3及以上时,则不会产生谐波谐振,能有效地吸收电网谐波,改善系统的电压波形,提高系统的功率因数,并能有效地抑制合闸涌流及操作过电压,有效地保护了电容器。
二, CKSG串联电抗器型号说明三、CKSG串联电抗器性能参数1.可用于400V、660V系统。
2.CKSG电抗器电抗率的种类:1%、6%、12%3.CKSG电抗器额定绝缘水平3kV/min。
4.CKSG电抗器各部位的温升限值:铁芯不超过85K,电圈温升不超过95K。
5.CKSG电抗器噪声不大于45dB6.电抗器能在工频加谐波电流不大于1.35倍额定电流下长期运行。
7.电抗值线性度:在1.8倍额定电流下的电抗值与额定电流下的电抗值之比不低于0.95。
8.三相电抗器的任意两相电抗值之差不大于±3%。
9.耐温等级H级(180℃)以上。
四,CKSG串联电抗器结构特点1.铁芯(1)CKSG电抗器铁芯的材料选用矿物氧化物凃覆的优质冷轧硅钢片;(2)CKSG电抗器铁芯柱采用环氧树脂真空浇注,使铁饼间气隙被环氧树脂封闭在铁芯柱表面形成一层树脂层,有效地减少了铁芯饼之间的震动,从而降低噪音,同时增强了铁芯与线圈的绝缘强度;(3)CKSG电抗器铁芯表面封凃F级环氧树脂采取防腐措施,避免锈蚀。
盘点串联谐振与并联谐振不同特点
串联谐振与并联谐振内置逆变器的区别串联谐振与并联谐振无论是从应用还是原理都是有不同之处,对于一般性使用人员来说,串联谐振就是电抗器首尾相连,电压相加,并联谐振是首首相连,尾尾相连,电流相加,电压不变,这些对于使用来说是完全没有问题,下面从逆变器的角度讲解一下它们的不同之处。
不同负载谐振方式划分从功能结构和逆变原理分为并联逆变器和串联逆变器两大类型,串联逆变器和并联逆变器的差别,源于它们所用的振荡电路不同,串联谐振是用L、R和C串联方式,并联谐振用的是L、R和C并联方式。
电路中的不同表现串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电,经整流和滤波的直流电源末端,必须并接大的滤波电容器,当逆变失败时,浪涌电流大,保护比较困难。
并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗,要求由电流源供电,需在直流电源末端串接大电抗器,但在逆变失败时,由于电流受大电抗限制,冲击不大,较易保护。
控制方式的不同串联逆变器是恒压源供电,为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换流时,必须保证先关断,后开通。
并联逆变器是恒流源供电,为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势,电流必须连续,即必须保证逆变器上、下桥臂晶闸管在换流时,是先开通后关断,也即在换流期间(tγ)内所有晶闸管都处于导通状态。
在不同应用的局限性串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率,即应确保有合适的t 时间,否则会因逆变器上、下桥臂直通而导致换流的失败。
并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率,以确保有合适的反压时间t,否则会导致晶闸管间换流失败,但若高得太多,则在换流时晶闸管承受的反向电压会太高,这是不允许的。
串联逆变器改变直流电源电压Ud或改变晶闸管的触发频率,即改变负载功率因数cosφ,并联逆变器的功率调节方式,一般只能是改变直流电源电压Ud,改变cosφ虽然也能使逆变输出电压升高和功率增大,但所允许调节范围小。
串联谐振发生的特征与条件①电路中电流与电压相位相同,电路是阻性状态;②电源到达一定值时,电路中电流在谐振状态时到达最大值;③由于谐振条件下,XC=XL,UL与UC大小相等,相位相互补偿,因此电压U=UR并联谐振发生的特征与条件①并联谐振时,谐振阻抗为正数,电压U与电流I相位相同;②电路并联时阻抗达到最大值,电源一定情况下,电流值最小;③并联电路时,电路中电感电流与电容电流值近似,但大于总电流值。
串联电抗器介绍
一、电抗器概论1.定义:由于它的电感而被电力系统应用的电器称为电抗器。
(顾名思义,区别于变压器主要用途是电压转换,电抗器应用的是其电抗特性-电抗值)2.主要用途:一是限制系统的短路电流,二是补偿系统的电容电流。
3.分类:结构分类:铁心电抗器、空心电抗器、半铁心电抗器冷却方式分类:油浸式、干式用途分类:限流电抗器、并联电抗器(单相/三相、分组投切、磁控等)、串联电抗器(单相/三相)、滤波电抗器、消弧线圈(调容、调匝、三相五柱)二、干式铁心串联电抗器介绍1.型号及其含义:--电抗率系统额定电压(kV)额定容量(kvar)成型固体相数(三相S,单相D)串联电抗器1.1串联:与高压并联电抗器串联,并联连接在电力系统中。
1.2 容量:根据电容器的容量和电抗率计算而来。
例如同是600kvar的电容器组,配电抗器为6%的时候,电抗器容量为600×6%=36kvar。
而配电抗器为4.5%的时候,电抗器容量为600×4.5%=27kvar。
电抗器不同于变压器,有标准规定的固定容量。
容量可以是约定俗成的24、60、144等常见容量,也可以是通过计算的带有小数点的特殊容量20.25、26.4等等。
1.3系统电压:6kV、10kV、20kV 、35kV6.6/√3、7.2/√3、11/√3、12/√3是电容器的端子电压,计算电抗器需根据电抗率选取不同的值,或者说只是计算电抗器时时用到的数值。
例如同是10 kV系统,配电抗器为6%的时候,按标准规定配11/√3的电容器,设计时电抗器的端子电压是11/√3×6%=381V。
配电抗器为12%的时候,按标准规定配12/√3的电容器,设计时电抗器的端子电压是12/√3×12%=831V。
1.4电抗率:标准规定1% 4.5% 5% 6% 12% 13%2.作用电力系统中,为改善电网供电质量,提高系统的功率因数,降低无功功率,通常采取并联电容器组进行无功功率补偿。
串联谐振讲义
5.2.试验基本操作 可利用随机所配负载补偿电容进行模拟升压试验,如能找到谐振频率并升压至额 定电压,则整套设备基本正常,试验的基本操作按以下步骤进行,显示屏幕上有 实时的操作提示信息,详细的功能描述及操作说明参见第七章。 5.2.1. 开机 接通“电源”开关,此时绿灯亮,屏幕显示厂名及参数设置界面。 5.2.2. 参数设置 根据试验规程及要求设置各项参数,设置完毕双击【功能】钮进入试验界面。 5.2.3. 试验 自动试验:按红色“高压通”按钮,红灯亮绿灯灭,主回路接通,选择【开始】 即自动开始调谐、升压、计时、降压、关闭主回路、绿灯亮红灯灭、屏幕切换至 试验结果。
交联电缆等效电容量参考数据
变压器电容量参考数据
例:0.5公里规格为8.7/10kv 95 mm2电缆 估算电容量0.5*0.24=0.12μf 型号为 F-DK18/2.8电抗器最大负载为0.55μf。 0.55μf>0.12μf 所以单台电抗器就可满足要求。但是根据第1步电压要求, 需要2台电抗器串联使用。那么两台电抗器串联后,最大负载量将减小1 半即0.55/2=0.275μf>0.12μf。 c.频率核算 根据公式f=2∏(√LC) /1计算频率是否超出试验要求。 例:根据上两步配置需要2个电抗器串联使用 则L=2*45H=90H Cx=0.12μf Cb=250Pf(分压器电容量与被试品相比 极小时可忽略) f=48.45Hz>45Hz 结论:0.5公里规格为8.7/10kv 95 mm2电缆试验可以用2台型号为 F-DK18/2.8的电抗器串联组合进行试验。
串联谐振电抗器的知识分享
串联谐振电抗器的知识分享华天电力专业生产串联谐振(又称工频耐压试验设备),接下来为大家分享串联谐振电抗器的知识分享。
变频调速器导入侧功率因素稍低的根本原因,与功频三相电动机的运作功率因素低有着关键的差别。
串联谐振是因为三相电动机是理性客观电机负载,运作工作电流的相位滞后于工作电压,功率因素的凹凸取决于工作电流与工作电压相互间的相位差关系。
而变频调速器功率因素低是由其电源电路构造组成的。
变频调速器一般是“交一向一交”式构造,即三相电路源经三相整流桥和过滤电力电容器变为直流电,再经控制回路和逆变电源管转换为频率可调的交流电。
在整流过程中,只有当交流电源的瞬时值大于直流电压UD时,整流二极管才会导通,整流桥中才有充电电流,显然,充电电流总是出现在开关电源峰值周围的比较有限的时间内,呈不持续的脉冲波型。
这样的非正弦波形具备较强的高次谐波成份。
高次谐波的瞬时功率一小部分为“+”,另一小部分为“一”,属于无功功率补偿。
这样的无功功率补偿促使变频式调速体系的功率因素较低,约为O.7~0.75。
是因为变频调速器导入侧功率因素较低的根本原因。
并不是工作电流波型滞后于工作电压,反而是高次谐波工作电流组成的,因此无法按照并联补偿电容器来提升功率因素.而应尽可能减小高次谐波工作电流,具体做法就是接入串联电抗器。
JT是直流电串联电抗器,接在整流桥与过滤电力电容器相互间。
应用期间这种就会有突出实际效果,两种共同应用可将功率因素提升到0/95以上。
直流电串联电抗器除了提升功率因素外。
还能管束接入开关电源一瞬间的充电涌流。
别的,不允许在变频调速器輸出端,即与三相电动机的连接端并接电力电容器。
是因为变频调速器輸出的所谓正弦波形,事实上是脉冲宽度和pwm占空比的尺寸按正弦基本规律分布的脉宽调制波,这种脉冲序列是变频调速器中逆变电源管连续不断更替导通组成的,如果在輸出端接入电力电容器,则逆变电源管在更替导通过程中,不但要向三相电动机提供工作电流,还会增加电力电容器的充电电流和放电工作电流,会导致逆变电源管损坏。
串联电抗器类种和效果
串联电抗器类种和效果如今工矿公司无功抵偿多选用分组主动盯梢抵偿,单组容量多为900kvar以下,一般都将电力电容器,串联电抗器及真空触摸器等装于同一柜内,这么就央求电抗器体积小、功用好、重量轻、便于设备维护;现对无功抵偿用串联电抗器的用处、功用介绍如下。
一、串联电抗器类种1、油浸式铁芯电抗器;2、干式铁芯电抗器;3、干式空芯电抗器;4、干式半芯电抗器;5、干式磁屏蔽电抗器;二、无功抵偿电抗器用处置为:1、限流电抗器;2、按捺谐波电抗器;3、滤波电抗器;三、串联电抗器的作用是多功用的,首要有:1、下降电容器组的涌流倍数和涌流频率,便于挑选配套设备和维护电容器。
依据GB50227规范央求应将涌流绑缚在电容器额外电流的十倍以下,为了不发作谐波拓宽(谐波牵引),央求串联电抗器的伏安特性尽量为线性。
网络谐波较小时,选用绑缚涌流的电抗器;电抗率在0.1%-1%支配即:可将涌流绑缚在额外电流的十倍以下,以削减电抗器的有功损耗,并且电抗器的体积小、占地上积小、便于设备在电容器柜内。
选用这种电抗器是即经济,又节能。
2、串联滤波电抗器,电抗器阻抗与电容器容抗全调谐后,构成某次谐波的沟通滤波器。
滤去某次高次谐波,而下降母线上该次谐波的电压值,使线路上不存在高次谐波电流,行进电网的电压质量。
滤波电抗器的调谐度:XL=omega;L=1/n2XC=AXC式中A-调谐度(%)XL-电抗值(Omega;)XC-容抗值(Omega;)n-谐波次数L-电感值(mu;H)omega;----314按上述调谐度装备电抗器,可满意滤除各次谐波。
3、按捺谐波的电抗器,先决条件是需求了解电网的谐波状况,查清周围用电户有无大型整流设备、电弧、炼钢等能发作谐波的设备,有无功用不超卓的高压变压器及高压电机,尽或许实测一下电网谐波的实习量值,再依据实习谐波量来装备恰当的电抗器。
铁芯电抗器电抗线性度欠好,有噪声,空芯电抗器作业无噪声,线性度好,损耗小。
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串联谐振电抗器全分类讲解
串联谐振电抗器也叫电感器,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。
电抗分为感抗和容抗,比较科学的归类是感抗器(电感器)和容抗器(电容器)统称为电抗器,然而由于过去先有了电感器,并且被称为电抗器,所以现在人们所说的电容器就是容抗器,而电抗器专指电感器。
一、电抗器的作用
串联谐振电抗器的接分串联和并联两种方式。
串联电抗器通常起限流作用,并联电抗器经常用于无功补偿。
串联电抗器主要用来限制短路电流,在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。
220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。
可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。
超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:
1、轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压;
2、改善长输电线路上的电压分布;
3、使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失;
4、在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列;
5、防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象;
6、当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用。
二、电抗器的分类
按结构及冷却介质、按接法、按功能、按用途进行分类。
1、按结构及冷却介质:分为空心式、铁心式、干式、油浸式等,例如:干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。
2、按接法:分为并联电抗器和串联电抗器。
3、按功能:分为限流和补偿。
4、按用途:按具体用途细分,例如:限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗
器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器(可调电抗器、可控电抗器)、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。
三、电抗器接线
ABCXYZ六个端子,可以将ABC作为电抗器进线端,XYZ作为电抗器出线端;也可以将XYZ作为电抗器进线端,ABC作为电抗器出线端。
这没有什么具体的进线、出线的顺序要求,怎么接都行,对变频器不会有影响。
只是注意一点:ABC、XYZ这两套端子,接线时不能互相交叉。
四、电抗器应用
1)、进线电抗器
1、该进线电抗器为三相,均为铁芯干式;
2、铁芯采用优质低损耗进口冷轧硅钢片,气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔,以保证电抗器气隙在运行过程中不发生变化;
3、线圈采用H级漆包扁铜线绕制,排列紧密且均匀,外表不包绝缘层,且有极佳的美感且有较好的散热性能;
4、进线电抗器的线圈和铁芯组装成一体后经过预烘→真空浸漆→热烘固化这一工艺流程,采用H级浸渍漆,使电抗器的线圈和铁芯牢固地结合在一起,不但大大减小了运行时的噪音,而且具有极高的耐热等级,可确保电抗器在高温下亦能安全地无噪音地运行;
5、进线电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料,减少运行时的涡流发热现象;
6、外露部件均采取了防腐蚀处理,引出端子采用镀锡铜管端子;
7、该进线电抗器与国内同类产品相比具有体积小、重量轻、外观美等优点,可与国外知名品牌相媲美。
2)输入电抗器
输入电抗器的作用是限制变流器换相时电网侧的电压降;抑制谐波以及并联变流器组的解耦;限制电网电压的跳跃或电网系统操作时所产生的电流冲击。
当电网短路容量与变流器变频器容量比大于33:1时,输入电抗器的相对电压降,对单象限工作为2%,四象限为4%。
当电网短路电压大于6%时,允许输入电抗器运行。
对于12脉动整流单元,至少需要一相对电压降为2%的网侧进线电抗器。
输入电抗器主要应用于工业/工厂自动化控制系统中,安装在变频器、调速器与电网电源输入电抗器之间,用于抑制变频器、调速器等产生的浪涌电压和电流,最大限度的衰减系统中的高次谐波及畸变谐波。
输入电抗器的特点:
1、适用于无功功率补偿和谐波的治理;
2、输入电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击;对谐波起滤波作用,以抑制电网电压波形畸变;
3、平滑电源电压中包含的尖峰脉冲,平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷。
3)输出电抗器
输出电抗器亦称马达电抗器,它的作用是限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在54OV/us以内,一般功率为4-90KW变频器与电机间的电缆长度超过50m时,应设置输出电抗器,它还用于钝化变频器输出电压(开关的陡度),减少对逆变器中的元件(如IGBT)的扰动和冲击。
输出电抗器主要应用于工业自动化系统工程中,特别是使用变频器的场合,用于延长变频器的有效传输距离,有效抑制变频器的IGBT模块开关时产生的瞬间高压。
输出电抗器的使用说明:为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆,增加电缆的绝缘强度,尽量选用非屏蔽电缆。
输出电抗器的特点:
1、适用于无功补偿和谐波的治理;
2、输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响,抑制输出谐波电流;
3、有效地保护变频器和改善功率因数,能阻止来自电网的干扰,减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。