电抗器基础知识

一、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，并且被称谓电抗器，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。

电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中是不可缺少的。

并联电抗器：发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。

限流电抗器：限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器，以限制馈线的短路电流，并维持母线电压，不致因馈线短路而致过低。

阻尼电抗器(通常也称串联电抗器)与电容器组或密集型电容器相串联，用以限制电容器的合闸涌流。这一点，作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与滤波电容器串联组成谐振滤波器，一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通滤波。直流输电线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化铁道，以至于所有大功率晶闸管控制的电力电子电路都是谐波电流源，必须加以滤除，不让其进入系统。电力部门对于电力系统中的谐波有具体规定。

消弧线圈：消弧线圈广泛用于lOkV-6kV级的谐振接地系统。由于变电所的无油化倾向，因此35kV 以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。

平波电抗器：平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中，平波电抗器也是不可少的。

直流控制的饱和电抗器：串在电路中的扼流式或自饱和饱和电抗器，在电压正弦波的周期内，饱和电抗器在饱和前吸收了一定的伏-秒，达到饱和，以后就呈全开放状态。因此其输出电压是非正弦的，这种饱和电抗器的作用与晶闸管相似。

电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。

电抗器的作用

电力系统中所采取的电抗器常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有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。

电抗器的作用？

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，常在出线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。

近年来，在电力系统中，为了消除由高次谐波电压、电流所引起的电容器故障，在电容器回路中采用串联电抗器的方法改变系统参数，已取得了显着的效果。

电抗器的分类？

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：

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。

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。

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。

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。

⑦起动电抗器：与电动机串联，用来限制电动机的起动电流。

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。

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。

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。

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。限流电抗器﹕串联在电力电路中﹐用来限制短路电流的数值。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。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。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。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。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。起动电抗器﹕与电动机串联﹐用来限制电动机的起动电流。

按有无铁心可分为2种。空心式电抗器﹕线圈中无铁心﹐其磁通全部经空气闭合。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。

按绝缘结构又可分为2种。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。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。

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。