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您知道電抗器工作原理嗎?
發(fā)布日期:2018-12-10
(一)、電抗器是一個(gè)大的電感線圈,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁通的變化,如果原來(lái)磁通減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)的磁場(chǎng)方向一致,如果原來(lái)的磁通增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)的磁場(chǎng)方向相反。
根據(jù)這一原理,如果突然發(fā)生短路故障,電流突然增大,在這個(gè)大的電感線圈中,要產(chǎn)生一個(gè)阻礙磁通變化的反向電勢(shì)E反,在這個(gè)反向電勢(shì)E反的作用下,必然要產(chǎn)生一個(gè)反向的電流,達(dá)到限制電流突然增大的變化,起到限制短路電流的作用,從而維持了母線電壓水平。
(二)、裝設(shè)電抗器帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn):
1、體積小、占用空間小、占地面。
2、降低了工程造價(jià);
3、倒閘操作方便;
(三)、裝設(shè)電抗器帶來(lái)的缺點(diǎn):
電抗器正常工作時(shí)要消耗一定的電能,造成一些電壓降,一般在5%左右。
(四)、電抗器接線
1、變壓器低壓開(kāi)關(guān)串聯(lián)電抗器
電抗器原理圖
電抗器原理圖
2、母線分段電抗器
3、線路串聯(lián)電抗器
電抗器原理圖
電抗器原理圖
4、變壓器低壓開(kāi)關(guān)并聯(lián)電抗
(五)、分裂電抗器的應(yīng)用:
中間帶抽頭的分裂電抗器也得到了廣泛的應(yīng)用,如:東郊變10kV側(cè)分裂電抗器。
由于分裂電抗器的兩個(gè)支路有電磁的聯(lián)系,因此,正常情況下,它所呈現(xiàn)的電抗值比較小,壓降也小,當(dāng)任何一個(gè)支路有短路時(shí),電抗值變大,從而能有效地限制短路電流。
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,為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求,常在出線斷路器處串聯(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電壓水平的作用,使母線上的電壓波動(dòng)較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。
電抗器就是電感器,電感是導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí),在導(dǎo)線的內(nèi)部周圍產(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。
當(dāng)電感中通過(guò)直流電流時(shí),其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時(shí)間而變化;可是當(dāng)在線圈中通過(guò)交流電流時(shí),其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律---磁生電來(lái)分析,變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)"新電源"。當(dāng)形成閉合回路時(shí),此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止磁力線的變化的。磁力線變化來(lái)源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性,在電學(xué)上取名為"自感應(yīng)",通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間,會(huì)發(fā)生火花,這自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的。
總之,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí),線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著,致使線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ,稱為"自感電動(dòng)勢(shì)"。
電容和電感在電路中對(duì)交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。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式的靜止感應(yīng)裝置稱為電抗器。電力系統(tǒng)中所采用的電抗器常見(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)吸收電纜線路的充電容性無(wú)功的。可以通過(guò)調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來(lái)調(diào)整運(yùn)行電壓。
交流電抗器的工作原理
電抗器就是一個(gè)大的電抗線圈,根據(jù)電磁感應(yīng)的原理,電磁感應(yīng)的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁通的變化,如果磁通減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向一致,如果磁通增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向相反,根據(jù)這個(gè)原理,如果回路突然出現(xiàn)瞬間電流增大,那么電感線圈產(chǎn)生一個(gè)阻礙磁通變化的反向電動(dòng)勢(shì),在反響電動(dòng)勢(shì)的作用下必然產(chǎn)生一個(gè)反向電流抑制電流的瞬間增大,維穩(wěn)系統(tǒng)電壓水平。
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。
電抗器的工作原理
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,為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求, 常在出線斷路器處串聯(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電壓水平的作用,使母線上的電壓波動(dòng)較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。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。串濾波電抗器聯(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)輸電線路上的電壓分布。
(3)使輕負(fù)荷時(shí)線路中的無(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。
依靠線圈的感抗阻礙電流變化的電器。按用途分為 7種:
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的末端和地之間,起無(wú)功補(bǔ)償作用。
③通信電抗器。又稱阻波器。串聯(lián)在兼作通信線路用的輸電線路中,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。又稱消弧線圈。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竹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。
磁控電抗器原理
磁控電抗器由控制部分和電抗器本體組成,原理圖(單相)如下,該電抗器的主鐵芯中間部分是長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小截面段,上下兩個(gè)半芯柱上分別對(duì)稱地繞有匝數(shù)為N/2的繞組;每一鐵芯柱的上(下)繞組有一抽頭比為δ=N2/N的抽頭,它們與各自鐵芯柱的下(上)繞組的首(末)端之間接有晶閘管K1和K2,不同鐵芯的上、下兩個(gè)繞組交叉聯(lián)接后并至電網(wǎng),二極管D則橫跨在交叉端點(diǎn)用于續(xù)流。當(dāng)晶閘管K1、K2均不導(dǎo)通時(shí),可控電抗器相當(dāng)于空載變壓器,容量很小;若在電源電壓的正負(fù)半周內(nèi)輪流觸發(fā)導(dǎo)通K1、K2,則可在繞組回路中產(chǎn)生一定大小的直流偏磁電流,其在兩并聯(lián)繞組中自成回路,不流向外部電路。該控制電流所產(chǎn)生的直流磁通使工作鐵芯柱飽和,可控電抗器等值容量增大。調(diào)節(jié)晶閘管觸發(fā)延遲角的大小可以改變鐵芯磁飽和度,從而達(dá)到控制電抗器容量的目的。
根據(jù)這一原理,如果突然發(fā)生短路故障,電流突然增大,在這個(gè)大的電感線圈中,要產(chǎn)生一個(gè)阻礙磁通變化的反向電勢(shì)E反,在這個(gè)反向電勢(shì)E反的作用下,必然要產(chǎn)生一個(gè)反向的電流,達(dá)到限制電流突然增大的變化,起到限制短路電流的作用,從而維持了母線電壓水平。
(二)、裝設(shè)電抗器帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn):
1、體積小、占用空間小、占地面。
2、降低了工程造價(jià);
3、倒閘操作方便;
(三)、裝設(shè)電抗器帶來(lái)的缺點(diǎn):
電抗器正常工作時(shí)要消耗一定的電能,造成一些電壓降,一般在5%左右。
(四)、電抗器接線
1、變壓器低壓開(kāi)關(guān)串聯(lián)電抗器
電抗器原理圖
電抗器原理圖
2、母線分段電抗器
3、線路串聯(lián)電抗器
電抗器原理圖
電抗器原理圖
4、變壓器低壓開(kāi)關(guān)并聯(lián)電抗
(五)、分裂電抗器的應(yīng)用:
中間帶抽頭的分裂電抗器也得到了廣泛的應(yīng)用,如:東郊變10kV側(cè)分裂電抗器。
由于分裂電抗器的兩個(gè)支路有電磁的聯(lián)系,因此,正常情況下,它所呈現(xiàn)的電抗值比較小,壓降也小,當(dāng)任何一個(gè)支路有短路時(shí),電抗值變大,從而能有效地限制短路電流。
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,為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求,常在出線斷路器處串聯(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電壓水平的作用,使母線上的電壓波動(dòng)較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。
電抗器就是電感器,電感是導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí),在導(dǎo)線的內(nèi)部周圍產(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。
當(dāng)電感中通過(guò)直流電流時(shí),其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時(shí)間而變化;可是當(dāng)在線圈中通過(guò)交流電流時(shí),其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律---磁生電來(lái)分析,變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)"新電源"。當(dāng)形成閉合回路時(shí),此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止磁力線的變化的。磁力線變化來(lái)源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性,在電學(xué)上取名為"自感應(yīng)",通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間,會(huì)發(fā)生火花,這自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的。
總之,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí),線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著,致使線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ,稱為"自感電動(dòng)勢(shì)"。
電容和電感在電路中對(duì)交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。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式的靜止感應(yīng)裝置稱為電抗器。電力系統(tǒng)中所采用的電抗器常見(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)吸收電纜線路的充電容性無(wú)功的。可以通過(guò)調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來(lái)調(diào)整運(yùn)行電壓。
交流電抗器的工作原理
電抗器就是一個(gè)大的電抗線圈,根據(jù)電磁感應(yīng)的原理,電磁感應(yīng)的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁通的變化,如果磁通減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向一致,如果磁通增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向相反,根據(jù)這個(gè)原理,如果回路突然出現(xiàn)瞬間電流增大,那么電感線圈產(chǎn)生一個(gè)阻礙磁通變化的反向電動(dòng)勢(shì),在反響電動(dòng)勢(shì)的作用下必然產(chǎn)生一個(gè)反向電流抑制電流的瞬間增大,維穩(wěn)系統(tǒng)電壓水平。
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。
電抗器的工作原理
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,為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求, 常在出線斷路器處串聯(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電壓水平的作用,使母線上的電壓波動(dòng)較小,保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。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。串濾波電抗器聯(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)輸電線路上的電壓分布。
(3)使輕負(fù)荷時(shí)線路中的無(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。
依靠線圈的感抗阻礙電流變化的電器。按用途分為 7種:
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的末端和地之間,起無(wú)功補(bǔ)償作用。
③通信電抗器。又稱阻波器。串聯(lián)在兼作通信線路用的輸電線路中,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。又稱消弧線圈。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竹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。
磁控電抗器原理
磁控電抗器由控制部分和電抗器本體組成,原理圖(單相)如下,該電抗器的主鐵芯中間部分是長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小截面段,上下兩個(gè)半芯柱上分別對(duì)稱地繞有匝數(shù)為N/2的繞組;每一鐵芯柱的上(下)繞組有一抽頭比為δ=N2/N的抽頭,它們與各自鐵芯柱的下(上)繞組的首(末)端之間接有晶閘管K1和K2,不同鐵芯的上、下兩個(gè)繞組交叉聯(lián)接后并至電網(wǎng),二極管D則橫跨在交叉端點(diǎn)用于續(xù)流。當(dāng)晶閘管K1、K2均不導(dǎo)通時(shí),可控電抗器相當(dāng)于空載變壓器,容量很小;若在電源電壓的正負(fù)半周內(nèi)輪流觸發(fā)導(dǎo)通K1、K2,則可在繞組回路中產(chǎn)生一定大小的直流偏磁電流,其在兩并聯(lián)繞組中自成回路,不流向外部電路。該控制電流所產(chǎn)生的直流磁通使工作鐵芯柱飽和,可控電抗器等值容量增大。調(diào)節(jié)晶閘管觸發(fā)延遲角的大小可以改變鐵芯磁飽和度,從而達(dá)到控制電抗器容量的目的。
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