饱和电抗器的应用 - 360文档中心

阳极饱和电抗

阳极饱和电抗
阳极饱和电抗器是一种特殊的电抗器，它在直流输电系统中起着重要的作用。

阳极饱和电抗器分为芯式结构和壳式结构两大类，其结构与常见的电抗器不同，需要深入分析特定结构下阳极饱和电抗器的电磁特性。

在高压直流输电系统中，阳极饱和电抗器的主要作用是抑制直流电流的波动和限制交流侧电流的波动。

当系统发生短路故障时，阳极饱和电抗器可以抑制浪涌电流，保护系统不受损坏。

此外，阳极饱和电抗器还可以用于控制系统的电压和电流，提高系统的稳定性。

阳极饱和电抗器的应用范围很广，除了用于高压直流输电系统外，还可以用于风力发电、光伏发电等可再生能源领域，以及无功补偿、有源滤波等电力电子技术领域。

在这些领域中，阳极饱和电抗器的作用是相同的，都是为了控制电流和电压，提高系统的稳定性和可靠性。

总之，阳极饱和电抗器是一种非常重要的电气设备，其应用范围很广，需要针对不同的领域进行研究和应用。

磁饱和可控电抗器等效模型在设计中的应用

ＶＤ同时关断，时可控电抗器相当于变压器空载此
状态；
≤ “ ＜７【７ ≤ “ ＜７＋ａｃｃ丁＋ａ≤ （＜２ｃｃ７
（）当电压己２，处于正半周时，触发角为ａ当时，发ＶＴ导通，ＶＤ关断；触ＶＴ和（）当电压Ｕ３处于负半周时，当触发角为７ｒ＋
收期短等诸多优点＿］近年来在动态无功补偿领５，
杂性，统并联电抗器无法满足电网动态无功平衡传的需求口］另一方面，年来电气化铁路在我国。近得到突飞猛进的发展，目前牵引变电所主要采用固
铁心２增磁，铁心３减磁。直流分量受控于触对该发角ａ通过调节触发角ａ的变化，，来调节铁心的磁
１磁饱和式可控电抗器的基本结构和工作
原理
１１基本结构．
饱和度，而达到连续调节电抗器的电感量和容量从
无功功率平衡是电网安全、定、济运行的稳经重要保证基础之一。一方面随着我国电力系统网络正向特高压、高压远距离输电网快速发展，需超所
补偿无功功率容量巨大，传统方案采用并联电抗器
已无法满足牵引变电所的要求，重影响了公用电严网的安全，威胁自身的安全＿］针对上述两大并３。 “ 工程领域的无功补偿特点，要一种可靠性高，需补

饱和电抗器在铝电解整流供电中的应用

性高，但是当电网电压波动，者电解槽发生阳极效或
应时会引起电解电流的变化，但会破坏电解稳定不
的技术条件，而且使电解铝能耗大幅度增加。因此，
为降低电解铝的能耗和稳定电解技术条件，采用二
极管整流器必须采取恒流控制的措施。恒定直流电流的调节方式一般为整流变压器有载调压与自饱和电抗器相结合的方式，载调压为直流电压的粗调，有
和电抗器调节整流器输出电流的原理，并对稳流系统做了简要的介绍。
关键词：饱和电抗器；整流器；恒流控制；稳流系统
中图分类号：Ｍ１Ｔ７Ｉ
电能是电解铝生产的重要能源，电解铝生产采
于两级差电压，同时也不应小于电解一个阳极效应
流控制的主要执行元件，节直流电压的范围约为调
５ —７００Ｖ。
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１饱和电抗器
１１概述．
在不计漏磁和铁芯损耗的情况下，圈的电感线
磁化的非线性电抗器，与负载串联，用来调节负载的电流和功率，以把饱和电抗器看成一个可控制的可阻抗，但它是非线性的，能用近似线性的电抗器的不
概念来解释饱和电抗器。
目前，国内大型整流设备除部分采用引进的可控硅整流装置外，大部分采用多相二极管整流，虽然可靠

饱和电抗器在铝电解整流供电中的应用

饱和电抗器在铝电解整流供电中的应用摘要：文章介绍了电解铝生产整流供电的特点，简述了饱和电抗器的工作原理，分析了电解铝生产整流供电系统中饱和电抗器调节整流器输出电流的原理，并对稳流系统做了简要介绍。

关键词：饱和电抗器整流器恒流控制稳流系统0引言电能是电解铝生产的重要能源，电解铝生产采用的是直流电，电能成本约占电解铝总成本的30%-40%。

当直流电流通过电解槽时，一方面是利用它产生的热能将冰晶石融化成熔融状态，并保持恒定的电解温度；另一方面实现电化学反应，完成铝电解生产过程。

铝电解生产供电有以下特点：①低电压、大电流的直流电；②直流电能生产的连续性；③直流电能供给的恒流性。

电解槽使用的直流电能通过硅整流装置供给。

目前，国内大型整流设备除部分采用引进的可控硅整流装置外，大部分采用多相二极管整流，虽然可靠性高，但是当电网电压波动，或者电解槽发生阳极效应时会引起电解电流变化，电解电流的变化不但会破坏电解稳定的技术条件，而且使电解铝能耗大幅度增加。

因此，为降低电解铝的能耗和稳定电解技术条件，采用二极管的整流器必须采取恒流控制的措施。

恒定直流电流的调节方式一般为整流变压器有载调压与自饱和电抗器相结合的方式，有载调压为直流电压的粗调，自饱和电抗器为直流电压的细调，它是直流电流恒流控制的主要执行元件，调节直流电压的范围约为50～70V。

1饱和电抗器1.1 概述电解铝生产用硅二极管整流装置，当采用饱和电抗器与有载调压分接开关的联合调压方式时，饱和电抗器必须实现以下职能：○1在有载调压分接开关的直流级差电压范围内起到细调作用；○2减少有载调压分接开关的动作次数，以延长其检修周期和使用寿命，为此饱和电抗器的调压范围应大于有载调压开关的直流级差电压，通常不小于两级差电压，同时也不应小于电解一个阳极效应的电压（40-50V直流电压）；○3 校正电网电压短时波动所引起的电解直流电流波动； ○4 校正各整流机组之间或同一机组两整流装置之间的负荷分配不均。

轭流式饱和电抗器在建筑电力系统中的应用研究

轭流式饱和电抗器在建筑电力系统中的应用研究摘要：随着建筑电力负载的急剧增加，建筑电力系统中的电力质量问题也日益凸显。

电力负载的突变和不平衡等问题给建筑电力系统的稳定运行带来了挑战。

本文将重点研究轭流式饱和电抗器在建筑电力系统中的应用，以提高电力质量和系统的稳定性。

首先，文章介绍了轭流式饱和电抗器的基本原理和结构特点。

接着，本文分析了轭流式饱和电抗器在建筑电力系统中的具体应用，包括电力负载调节、干扰抑制和电力品质改善。

最后，本文讨论了轭流式饱和电抗器未来研究的前景，并总结了本文的主要结论。

1. 引言建筑电力系统作为楼宇和建筑物内部电力分配和供应的关键部分，面临着越来越多的电力负载和电力质量问题。

电力负载的瞬间增加和不均衡将导致电力系统的不稳定和电力波动。

因此，开发有效的技术手段提高电力质量和稳定性是当前研究的热点之一。

2. 轭流式饱和电抗器的基本原理和结构特点轭流式饱和电抗器是一种特殊的电抗器，主要由铁芯和线圈组成。

它通过在铁芯中引入直流磁通，使其处于饱和状态，从而实现对电压和电流的调节和稳定。

具体来说，轭流式饱和电抗器可以通过调节直流电流的大小来改变其电抗值，从而调节电力系统中的电流大小和稳定性。

3. 轭流式饱和电抗器在建筑电力系统中的应用3.1 电力负载调节建筑电力系统中，电力负载经常出现突变和不平衡的情况，这将导致电压和电流的波动。

轭流式饱和电抗器通过调节直流电流的大小，可以实时调整电力系统中的电流和功率因数，以满足电力负载的需求。

这样，就能够提高电力负载的调节能力，避免电力系统的过载和不稳定。

3.2 干扰抑制建筑电力系统中，很容易受到噪声和干扰的影响，例如电磁干扰、谐波等。

轭流式饱和电抗器通过调整电流和电压的波形，可以有效地抑制电力系统中的干扰。

例如，通过引入反向磁场，可以消除电磁干扰，减小谐波峰值，提高电力系统的稳定性和可靠性。

3.3 电力品质改善电力品质是评估电力系统性能的关键指标之一。

轭流式饱和电抗器在新能源微电网中的应用研究

轭流式饱和电抗器在新能源微电网中的应用研究新能源微电网是一种小规模的、以可再生能源为主导的、与传统电网相互连接的能源系统。

它可以独立运行，也可以与传统电网互联，为用户提供可靠的电力供应。

为了实现新能源微电网的稳定运行和优化能源管理，轭流式饱和电抗器被广泛应用于该领域。

在新能源微电网系统中，如风电、光伏发电等可再生能源的不稳定性导致电压和频率波动，影响了电网的稳定性和可靠性。

而轭流式饱和电抗器作为一种控制电压和电流的装置，可以有效地提高电网的稳定性。

在微电网系统中，轭流式饱和电抗器以其独特的特性和控制能力，为新能源的高效利用提供了技术支持。

首先，轭流式饱和电抗器可以对电网的电压进行动态控制。

它通过改变自身的电感和电阻来实现对电压的调节，使得电压在合适的范围内波动。

这对于提高微电网系统的稳定性和可靠性至关重要。

例如，在风电场接入微电网的情况下，风力发电机输出的电压会随风速的变化而波动。

而通过控制轭流式饱和电抗器的电感和电阻，可以将电压波动控制在合理的范围内，从而保持微电网系统的稳定性。

其次，轭流式饱和电抗器还可以对电网的电流进行调控。

在新能源微电网中，电流的波动通常与可再生能源输出的功率有关。

通过调节轭流式饱和电抗器的电感和电阻，可以有效控制电网的负荷和电流的平衡。

这有助于解决微电网系统中出现的功率不匹配和电压下降等问题，提高新能源的利用效率。

此外，轭流式饱和电抗器还可以提高微电网系统的抗干扰能力。

在微电网系统中，由于可再生能源输入的功率和负荷的变化，易受到外界干扰的影响。

而通过引入轭流式饱和电抗器，可以阻止大幅度的电压和电流波动传播到整个微电网系统中，从而减小干扰的影响，提高系统的稳定性和可靠性。

除了以上几点，轭流式饱和电抗器还具有很多其他优势和应用场景。

例如，它可以提高微电网系统的电能质量，降低谐波的含量；它可以提高微电网系统的电力因数，减少无用功耗；它还可以提高微电网系统的电压稳定性，减轻电力设备的压力。

饱和可控电抗器用于稳压节能的原理与设计

饱和电抗器正是通过直流控制端电流大小，连续调节其电抗值，对负载功率进行连续调节，从而达到了节能省电的目的。
Ｈ＝ｏＨ；Ｈ１ｄ＋（）６
从＝．从Ｈ２＋（）７
由铁磁线非性Ｈ，Ｈ。此应，于芯化曲的线，．．与相＞
２电抗器在省电器中的应用
本文提出一种采用扼流式饱和电抗器的省电器设计方案。将饱和电抗器串联在电网中，控制负载端电压，同时减小通过负载的电流，从而可调节负载的功率。单相电路接线原理如图１所示。图中，ｃＵ为电源电压，。Ｌ为饱和电抗器，１为负载工。少今
图１饱和电抗器调压原理电路图
饱和可控电抗器用于稳压节能的原理与设计
刘哲，金立军，郭其一
（同济大学电气系，上海２０３）０３１
摘要：稳定供电电压是保证供电质量的重要研究内容．介绍了饱和式可控电抗器的基本结构和工作原理．提出了将饱和式可调电抗器用于供电电压调节和稳定的设计方案。根据负载运行特点，通过对供电电压调节及谐波滤除，达到稳定电压节能省电的目的．关键词：饱和电杭器；省电；调压；设计中图分类号：Ｔ７Ｍ４文献标识码：Ｂ文章编号：１１８０（７一６０一（）印５一３２０３Ｘ２）３０
收稿日期：２沁盯一以一１７修回日期：２拓０一１一３洲８１作者通信：一缸：ｈ一＠ｏｕｏＥｍ１ｉｌｓ ·ｍｐｌｕａｈｃ
采用饱和电抗器用于调压节能，通过控制电抗器电抗值的变化，实现了输出电压的连续有载可调，可以达到最大限度的节省电能的目的。这种方案无机械装置，不会产生谐波，运行稳定，可以实现智能控制。

轭流式饱和电抗器在电动机启动实验中的应用研究

轭流式饱和电抗器在电动机启动实验中的应用研究引言电动机是现代工业中最常见的动力设备之一，广泛应用于各种机械设备和工业生产线。

在实际应用中，电动机的启动过程中往往伴随着电网电流的冲击和电压的变化，这对电网的稳定性和电动机的性能都会产生不利影响。

为了解决这一问题，工程师们提出了多种启动电路，其中包括轭流式饱和电抗器。

本文将从饱和电抗器的原理、电动机启动实验中的应用以及优缺点等方面对轭流式饱和电抗器进行研究和分析。

一、轭流式饱和电抗器的原理1.1 饱和电抗器的定义和作用饱和电抗器是一种特殊的电感器件，通过在电路中引入饱和电感，可以有效地限制电流的变化率，从而减少电压的冲击和电网的不稳定性。

饱和电抗器的主要原理是利用磁芯的饱和特性，当电流通过时，磁通会沿着闭合的磁回路流动，在磁通达到一定值后，磁芯将进入饱和状态，从而限制电感的有效值。

1.2 轭流式饱和电抗器的结构和工作原理轭流式饱和电抗器由两个电抗器组成，分别串联在电动机的两个相之间，形成一个轭状结构。

该电路通过调节电抗器的参数，使得电动机启动过程中的电流变化率得到限制，从而减少电压的冲击。

具体而言，电抗器的选择和设计需要考虑电动机的起动电流和额定电流之间的关系，以及电网的特性和稳定性需求。

二、轭流式饱和电抗器在电动机启动实验中的应用2.1 实验设置和对象为了探究轭流式饱和电抗器在电动机启动中的应用效果，我们设计了一组实验。

实验包括一台额定功率为X的电动机和一个轭流式饱和电抗器，实验过程中记录电动机的启动电流和电网的电压变化。

2.2 实验步骤和结果分析在实验开始前，我们根据电动机的额定参数计算了合适的饱和电抗器参数。

然后，将饱和电抗器串联在电动机两个相之间，并使用合适的测量仪器记录电流和电压的变化。

实验结果显示，在没有使用饱和电抗器的情况下，电动机启动时的电流变化较大，最大电流甚至超过了额定值的两倍。

同时，电网的电压也出现了明显的波动。

然而，在使用饱和电抗器的情况下，电流的变化范围得到了限制，并且电网的电压波动较小。

饱和电抗器原理

饱和电抗器原理摘要：以去年首次在中国投运的高压电动机磁控软起动装置为背景，介绍作为软起动装置执行元件的磁饱和电抗器，指明它实质上是一个开关，阐述它的作用、特点和分析方法。

一、引言：饱和电抗器是一种饱和度可控的铁芯电抗器。

50~70年代是磁饱和电抗器在电气自动化领域较盛行的时期[1，2，3]。

它既可以作为放大器件，又可以作为执行元件。

相对于电真空器件，它耐受恶劣环境的优点令人瞩目，相对于交磁放大机系统，它的静止性受到垂青。

当时，国内外关于磁饱和电抗器和磁放大器的著述和相关新铁芯材料的研制报导屡见不鲜。

在我国，在70年代已形成磁放大器产品系列[2]。

70年代以后，以双极型电子器件和SCR为代表的电力电子器件逐渐在电气控制领域占统治地位。

饱和电抗器因惯性较大、功率放大倍数较小等缺点而被排挤，其发展受阻。

但是，饱和电抗器是一种既有长处又有短处的电力器件。

在电阻炉炉温等较慢过程的控制中，以饱和电抗器为功率器件的系列产品仍然在使用。

在如何将它应用在较快过程的控制中，人们的研究和探索仍在继续。

也取得了一些可喜的成果[3]。

我认为，高压电动机软起动是一个能够使饱和电抗器扬长避短发挥重要作用的领域。

二、三相饱和电抗器的基本形式三相饱和电抗器有多种形式，在图1中表示了裂芯式和传统式的两种。

图1（a）为裂芯式结构，三相分立，一相一个铁芯。

挨近小截面的是直流绕组（共6个）。

绕在直流绕组外面的是交流绕组（共3个）。

两个直流绕组产生的磁通在两个小截面铁芯上形成环路。

而交流绕组产生的磁通通过大截面铁芯形成环路。

图1（b）为传统式。

直流绕组套住6个铁芯和6个交流绕组。

交流绕组每相2个，串连连接。

一相交流电流在2个铁芯上产生2个环路的磁通。

2个环路的时钟方向相同。

图1列出的仅是有代表性的形式。

其它的可行形式还很多，例如图1（a），若将交流绕组挪位，令它套住大截面铁芯，就演绎为另一种可行形式。

所有可行形式的共性是：三、饱和电抗器的分析方法：饱和电抗器不是线性器件。

磁饱和可控电抗器式无功补偿技术在煤矿供电中的应用

１选择合适的补偿技术
目前国内采用比较多的无功补偿技术有机械投切电容器式、电压调节电容器式、晶闸管投切电容器式（ＳＴＣ型）可控硅、投切电抗器式（ＣＴＲ型）磁饱和可控电抗器式（Ｒ）其优缺、ＭＣ。点可见下表１：表１各种无功补偿技术的对比分析
于ＭＣＲ型无功补偿技术的诸多不利的地方，因此，只有ＭＲＣ型，即磁饱和可控电抗器式无功补偿技术更适合煤矿供电的
需要。
附属企业及周边部分厂矿企业的供电，大小用户３０多个，０平均用电负荷５６万ｋ。不完全统计，其中电动机装机约．Ｗ
其电压很低，Ｎ以ｋ的匝数为Ｎ的１％计，可控硅Ｔ和ｒ１Ｉ ’ ２上
的电压仅为工作电压的１％约为系统额定电压的１右。当％左
论。
参考文献
（）２小倾角稳定特厚煤层坚硬顶板条件下，冒落带高度与
采厚关系并非线性增长关系。本区冒落带高度约为采厚的
５６・
煤矿现代化
２１年第４００期
总第９期７
工作绕组两端接上交流电时，控制绕组上就会感应出相应的电压，电压的正半周Ｔ导通，电压的负半周１在１在 ’ ２导通，通
其工作原理是：电容器组Ｆ支路为固定值，即超前无功功
率Ｑ为固定值，当负载滞后的无功功率Ｑ变化时，通过调整
晶闸管的触发导通角，连续控制滞后无功Ｑ使（广Ｑ）可Ｑ变化，保持系统供给的无功功率ＱＱＱ一人为设定的常Ｑｒ

饱和电抗器的概念

饱和电抗器的概念饱和电抗器是一种用于调节电压和电流的电子设备。

它由一个线圈绕制在一个铁芯上组成。

饱和电抗器通常用于稳压和补偿电路中，它可以帮助调节电压和电流的波形，以满足特定的要求。

饱和电抗器的原理基于铁芯的特性。

铁芯是一种带有磁性的材料，当电流通过线圈时，会在铁芯中产生磁场。

这个磁场可以储存一定数量的能量，当电流发生变化时，磁场也会发生相应的变化。

饱和电抗器的工作原理是利用铁芯的磁饱和特性。

当电流通过线圈时，磁场的强度会增加，但当磁场达到一定的强度时，铁芯就会饱和。

也就是说，无论电流的大小如何变化，铁芯中的磁场强度都无法再增加。

这种饱和现象可以帮助调节电压和电流的波形。

在稳压电路中，饱和电抗器可以调节输入电压的波形。

当输入电压发生变化时，饱和电抗器的铁芯会饱和，阻塞部分电流的流动，从而保持输出电压的稳定。

这样可以确保电压的稳定性，并防止过压或欠压对电路元件的损害。

在功率补偿电路中，饱和电抗器可以调节电流的波形。

电源系统中的电流通常会有非线性负载，这意味着电流的幅值和相位可能发生变化。

饱和电抗器可以通过调节铁芯的饱和程度来补偿电流的波形，使其保持在正弦波形，并与电压同相位，从而满足电源系统对电流质量的要求。

此外，饱和电抗器还广泛应用于滤波电路中。

滤波电路用于去除电源中的杂噪和谐波，保证电力质量。

饱和电抗器可以有效地滤除频率较低的谐波，并提高电源的稳定性。

总之，饱和电抗器是一种重要的电子设备，用于调节电压和电流的波形。

它利用铁芯的磁饱和特性，通过调节铁芯的饱和程度，达到稳压、补偿电路和滤波电路等应用的目的。

饱和电抗器在电力系统中发挥着重要的作用，提高了电源的稳定性和电流质量。

轭流式饱和电抗器在通信基站电力系统中的应用研究

轭流式饱和电抗器在通信基站电力系统中的应用研究【引言】通信基站作为现代社会中不可或缺的通信设施，承担着全球各地通信网络的重要角色。

在基站的运行中，电力系统的稳定和可靠性至关重要。

本文将研究轭流式饱和电抗器在通信基站电力系统中的应用，探讨其优势、功能以及在提高电力系统性能方面的作用，为通信基站的电力系统设计和运营提供理论依据与参考。

【概述】在通信基站电力系统中，电力负载通常存在动态和突发特性，这对电力系统的稳定和可靠性提出了挑战。

为了应对这些挑战，电抗器作为一种重要的电力设备，被广泛应用于基站电力系统。

而轭流式饱和电抗器作为一种特殊的电抗器，具备独特的功能与特点，可以提供更高的电力系统性能。

【轭流式饱和电抗器的原理与结构】轭流式饱和电抗器是一种通过控制磁性材料的饱和状态实现电流控制的装置。

其结构一般由磁芯、绕组和控制电路组成。

磁芯由多层铁芯叠放构成，绕组则绕制在磁芯上。

通过控制电路对磁芯进行控制，可以实现电流的准确控制和调节。

【轭流式饱和电抗器的优势与功能】1. 电流控制能力强：轭流式饱和电抗器可以精确控制和调节电流，能够在电力系统负载波动大、突发负载出现时快速响应，并保持系统中电流的稳定。

2. 功率因数修正：通信基站电力系统中，由于负载变化和非线性负载的存在，功率因数可能出现下降的情况。

轭流式饱和电抗器可以通过调整电流的相位差，实现功率因数的修正，提高系统的功率因数。

3. 抑制电流突变：通信基站电力系统中，突发负载的出现会引发电流突变，给电力系统的稳定性带来风险。

轭流式饱和电抗器可以通过快速的电流控制和调节，抑制电流突变，保护电力系统的稳定运行。

4. 提高电力系统的能效：通信基站电力系统的能效一直是主要关注的焦点。

通过轭流式饱和电抗器的精确电流控制和功率因数修正，可以减少电力系统的能量损耗，提高系统的能效。

【轭流式饱和电抗器在通信基站电力系统中的应用】1. 稳定电流供应：轭流式饱和电抗器具备响应速度快、调节范围广的优势，可以在电力系统出现负载突变时迅速调整电流，稳定供应电力，从而保证通信基站的正常运行。

饱和电抗器在整流系统中的运用

饱和电抗器在整流系统中的运用饱和电抗器稳流系统的应用0 引言从上世纪80年代中期开始，国内一些铝厂先后从富士，ABB，siemens，Alsthom等公司引进了电解铝工业用整流设备，这不仅使我国电解铝工业得到了迅速发展，而且也促进了我国电化学整流设备技术水平的提高，同时也给国内电解铝用整流设备制造行业带来了巨大商机。

经过近二十年的运行，目前该类设备大部分处于超龄服役，于是将进口整流设备加以改造的想法便提上了议事日程。

鉴于各厂的情况，有些厂家将全套整流设备(包括变压器、整流装置)全部更换为国产设备，有些则保留了变压器而将整流装置加以改造。

对于后者，由于变压器的出线形式决定了整流装置的结构，因此，改造后的整流设备也只能采取原来的电路结构。

同时由于饱和电抗器绕组结构的差别，使得与之配套的控制系统也不同于国产饱和电抗器的控制方式。

1 电路简介以中铝公司青海分公司九号机组改造为例，由四套整流机组构成4×56 kA、1150 V的电解系列，其整流机组(包括变压器、整流装置及其控制系统)为Siemens AG公司生产(见图1)。

由于在引进时预留了一台变压器，一直处于闲置状态，青铝公司为了整流设备运行的相对可靠性，于2003年决定由我所为该变压器配置了一套整流装置。

该装置自投运以来，由于原变压器为非同相逆并联结构，致使整流主柜出现不少发热点。

虽几经整改，但效果仍然不及同相逆并联结构理想。

在对控制系统的改造中，出现了稳流控制输出接口与Siemens 饱和电抗器端口无法匹配的情况。

由图1可见，整流变压器为Y／Y△联接，其中Y／△联接组对应图l(b)中所示整流桥。

二次测Y和△两绕组每个整流臂分别设有一套电流互感器作为电流测量保护之用，并未提供更多的互感器输出接口，因此控制电路无法获得交流电流取样(Siemens整流装置两组桥的电流取样，分别由整流机组内各整流桥臂上的电流互感器得到)。

Y、△两组整流桥所对应的饱和电抗器分别由一对输出端子控制即(2a，2b)及(3a，3b)，见图1(a)，这与国内饱和电抗器的绕制方式有着明显的区别。

电抗器的用途与作用

电抗器的用途与作用电抗器（Reactance Coil）是一种电力设备，主要用于调节电力系统中的电流、电压和功率因数。

它通过改变电路中的电感来对电流进行控制，从而达到电力系统稳定运行的目的。

电抗器具有广泛的应用，并在电力变电站、输电线路以及工业电气设备中发挥重要的作用。

电抗器的主要用途和作用如下：1.提高功率因数：在电力系统中，电流和电压之间的相位差称为功率因数，功率因数的大小直接影响到系统的电能损耗和效率。

当电流滞后电压时，功率因数较低，电能损耗较大，电力系统的效率较低。

电抗器可以补偿电路中的感性负载，通过提供无功电流而提高功率因数，减少电能损耗，提高系统的功率因数。

2.控制电流：电抗器可以限制电流的大小和改变电流的相位角度。

在高电压输电线路中，当电流超过电线的承载能力时，往往会引发电线的过负荷问题，甚至导致线路故障。

为了避免这种问题的发生，可以在输电线路中安装电抗器，通过增加电感，限制电流的大小，并使电流与电压保持合理的相位差，确保线路的稳定运行。

3.谐波滤波：在工业电气设备中，强电的开启、关闭和调节过程中往往会产生谐波。

谐波会导致电力系统中的电流和电压失真，影响电力质量和设备的正常运行。

电抗器可以起到滤波作用，阻碍谐波电流的传播，限制谐波水平，从而减少谐波对电力系统的影响。

4.动态稳定：电抗器还可以用于提高电力系统的稳定性。

在输电线路上，由于各种因素的影响，电流可能会出现突然的波动。

这种突然的电流变化会给电力系统带来较大的冲击，容易引发线路故障和设备损坏。

通过在输电线路中安装电抗器，可以调节电流的大小和相位角，提高线路的稳定性，减少系统的故障和损坏。

5.防止谐振：在电力系统中，当感性负载和电容负载相互作用时，往往会形成谐振现象。

谐振会导致电路电流和电压的相互放大，严重时可能导致设备的损坏和事故的发生。

通过引入电抗器，可以改变电路的参数，调整阻抗大小，阻止谐振的发生，保障电力系统的安全和稳定运行。

饱和可控电抗器用于稳压节能的原理与设计

Ａｂｓｒｃ：Ｒｅｕａｉｇｔｅｖｌｇｆｐｗｅｕｐｙｓａｌｓａｍｐｒｎｏｔｎｆｒｓａｃｅｆｉｒｖｎｔａｔｇｌｔｏｔｅｏｏｒｓｐｌｔｄｙｉｎｉｏｔｔｃｎｅｔｅｅｒｈｓｏｎｈａｅｉａｏｍｐｏｉｇ
负载的功率。单相电路接线原理如图１所示。图中，
为电源电压，为饱和电抗器，，负载工为
扼流式饱和电抗器是利用铁芯的饱和特性，通过改变直流励磁从而改变其它参数的电抗器。由于
它的电抗可以平滑调节，通常用作稳压器或调压器的执行元件，有时还用作可控电抗器、无接触磁继电器等，应用极为广泛。
采用饱和电抗器用于调压节能，通过控制电抗器电抗值的变化，实现了输出电压的连续有载可
调，可以达到最大限度的节省电能的目的。这种方
案无机械装置，不会产生谐波，运行稳定，可以实
现智能控制。
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饱和可控电抗器用于稳压节能的原理与设计
刘哲，金立军，郭其一
（同济大学电气系，上海２０３）０３１
摘要：稳定供电电压是保证供电质量的重要研究内容。介绍了饱和式可控电抗器的基本结构和工作原理。
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可控饱和电抗器的设计

可控饱和电抗器的设计
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目录
• 引言 • 可控饱和电抗器的工作原理 • 可控饱和电抗器的设计 • 可控饱和电抗器的应用 • 可控饱和电抗器的优缺点 • 可控饱和电抗器的发展趋势和未
来展望
01 引言
目的和背景
1 2
3
改善电力系统稳定性
可控饱和电抗器作为一种灵活的电力控制设备，能够改善电力系统的稳定性，减少电压波动和闪变现象。
绕组设计
绕组设计包括绕组的匝数、线径、排列方式等参数的设计。绕组设计需要满足电抗器的电气性能要求，如电阻值、电感值、电流容量等。
绕组排列方式的设计需要考虑电抗器的电气性能和机械稳定性，以防止绕组间的电磁力和振动对电抗器性能的影响。
冷却系统设计
• 可控饱和电抗器在工作中会产生大量的热量，因此需要设计有效的冷却系统来散热。冷却系统设计需要考虑散热效率、冷却介质的流动和换热等因素，以保证电抗器在正常工作温度下运行。
电气参数的计算还需要考虑电抗器的工作状态和稳定性，以保证电抗器在正常工作状态下能够保持良好的电气性能。
电气绝缘设计
• 电气绝缘设计是可控饱和电抗器安全运行的重要保障，它需要考虑电抗器的额定电压、绝缘材料、绝缘距离等因素，以保证电抗器在正常工作电压下能够保持良好的电气绝缘性能。
04
可控饱和电抗器的应用
优点
可控饱和电抗器具有响应速度快、调节范围广、可靠性高等优点，因此在电力系统中得到了广泛应用。
缺点
可控饱和电抗器也存在一些缺点，如调节过程中会产生较大的谐波、需要消耗一定的能量等。
02
可控饱和电抗器的工作原理
工作原理简介
可控饱和电抗器是一种利用铁磁材料的磁饱和特性来实现电气控制和调节的电力电子装置。

变压器内置的磁饱和电抗器的作用

变压器内置的磁饱和电抗器的作用变压器内置的磁饱和电抗器是一种用来限制磁通的变化速度的装置，它在变压器的磁性通路中起到了重要的作用。

磁饱和电抗器的主要功能是通过调整磁通的变化速度，以保护变压器的绝缘和延长变压器的使用寿命。

在变压器中，磁性通路是由磁芯和绕组组成的。

当变压器工作时，磁芯中的磁通会随着电压和电流的变化而发生变化。

这种磁通的变化会产生感应电动势，并引起绕组中的涡流损耗和铁心中的磁滞损耗。

为了减小这些损耗，提高变压器的效率，人们通常会在变压器的磁性通路中安装磁饱和电抗器。

磁饱和电抗器通过调节磁通的变化速度，使其保持在一个合理的范围内，从而避免变压器磁芯的饱和现象。

当磁通的变化速度过快时，容易导致磁芯饱和，进而引起电压和电流的波形失真，甚至可能造成绝缘击穿。

而磁饱和电抗器的引入可以有效地抑制磁通的快速变化，保持磁通在合理的范围内，从而保护了变压器的绝缘系统。

磁饱和电抗器还可以延长变压器的使用寿命。

在变压器工作过程中，磁芯中的磁通会不断地变化，而磁通的变化会引起磁滞损耗和涡流损耗。

磁滞损耗是由于磁芯中的磁化和去磁化过程中产生的能量损耗，涡流损耗是由于磁通的变化引起绕组中的涡流产生的能量损耗。

通过合理地选择和设计磁饱和电抗器，可以有效地减小磁滞损耗和涡流损耗，降低变压器的温升，延长变压器的使用寿命。

变压器内置的磁饱和电抗器在变压器的运行过程中起到了至关重要的作用。

它通过调节磁通的变化速度，保护了变压器的绝缘系统，避免了磁芯的饱和现象，同时还能降低磁滞损耗和涡流损耗，延长了变压器的使用寿命。

因此，在变压器的设计和制造中，合理选择和应用磁饱和电抗器是非常重要的。

只有这样，才能保证变压器的安全可靠运行，提高变压器的效率和使用寿命。

电抗器简介

电抗最通俗的讲，能在电路中起到阻抗作用的东西，我们叫它电抗器。

电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。

它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。

在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。

如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。

因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出现断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。

由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降落较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。

电抗器分类电抗器是依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。

按用途分：①限流电抗器。

串联于电力电路中，以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，起无功补偿作用。

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，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。

④消弧电抗器。

又称消弧线圈。

接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。

⑤滤波电抗器。

用于整流电路中减少直流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。

⑥电炉电抗器。

与电炉变压器串联，限制其短路电流。

⑦起动电抗器。

与电动机串联，限制其起动电流。

电抗器概念电抗器也叫电感器，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。

电抗器的功能轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低电压。

+改善长输电线线路上的电压分布。

+使轻负载时线路中的无功功率尽可能平衡。

MATLAB软件在饱和电抗器中的典型应用

■计测技术
MA TLAB 软件在饱和电抗器中的典型应用
Typical Application of MA TL AB Sof twa re to Cont rollable Reactor □文宏伟 Wen Hongwei
【作者简介】文宏伟 ,男 ,工程师 ,主要从事高电压技术研究。工作单位 : 广东省输变电公司工程科。通讯地址:510160 广州市东风西路 40 号。
3 2
图 1 可控饱和电抗器结构示意图
为直流侧滤波电抗器 , R0 为直流侧总电阻 (包括直流控制绕组 W 0 的纯电阻和线路电阻) , J1 、J 2 端为恒定的交流激磁电压 uS = U Sm sinωt (有效值为 U S ,幅值为 U S m ) , RS 为交流激励侧总电阻 (包括负载和 W S 的纯电阻) , 其端电压为 U RS 。本文提出在传统的可控饱和电抗器的结构中再均匀绕制一个检测绕组 ( 匝数为 W M ) , 并在检测绕组两端接一个电阻 RM , 采用交流恒压源 uS 作为激励信号 , 见图 1 所示 , 图中 M1 、 M2 端为检测绕组输出的端电压 , 4 和 5 为检测绕组及其后续处理电路。
uM = [ uS -
(Δ-
I1
W1) l
l RS WS
]
WM WS
(21) 因此 , 在 MA TLAB 软件的 SIMUL IN K 环境中 ,基于式 (21) 建立的仿真模型如图 3 所示 ,仿真和试验参数列于表 1 。用交流电压源
力 (即经受饱和磁化电流的冲击能
力) ,由于它的导磁性能受机械应力
(12) 或者 (13) 是合适的 , 因为在此
情况下磁芯磁特性的工作范围并不