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深度剖析電抗器工作原理,這回你看懂了嗎?

發(fā)表時間: 2021-12-22 15:14:25

作者: 廣州市力恒盛電子有限公司

來源: http://1bd.com.cn/

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通常,電路中的電容和電感會阻礙交流。我們可以把這種現(xiàn)象稱為電抗,符號用x表示,什么是電抗器?業(yè)內(nèi)也有人稱之為感應器。當導體通電時,會在它所占據(jù)的一定空間內(nèi)產(chǎn)生磁場。因此,所有能夠攜帶電流的電導體都將具有一般的電感性能。

通常,電路中的電容和電感會阻礙交流。我們可以把這種現(xiàn)象稱為電抗,符號用x表示,什么是電抗器?業(yè)內(nèi)也有人稱之為感應器。當導體通電時,會在它所占據(jù)的一定空間內(nèi)產(chǎn)生磁場。因此,所有能夠攜帶電流的電導體都將具有一般的電感性能。

但是在這種情況下,通電的長直導體的電感會比較小,所以產(chǎn)生的磁場不會那么強。因此,在實際應用中,電抗器采用了將導線纏繞成螺線管的結(jié)構(gòu),可以稱之為空芯電抗器。同時,在一些特殊的應用要求中,為了使螺線管具有較強的電感性能,將鐵芯插入管中就會形成這種結(jié)構(gòu),而這種類型可以稱為鐵芯電抗器。

一般來說,電抗可以分為容抗和感抗。如果我們從專業(yè)的角度對這些術(shù)語進行分類,那么感抗(電感)和容抗(電容)統(tǒng)稱為電抗器。

工作原理

電網(wǎng)中使用的電抗器本質(zhì)上是沒有導磁材料的空心線圈。可根據(jù)需要布置成垂直、水平和V形裝配形式。電力系統(tǒng)短路時,會產(chǎn)生較大的短路電流。沒有限制,很難保持電氣設(shè)備的動態(tài)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。因此,為了滿足某些斷路器的開斷能力要求,經(jīng)常在出線斷路器處串聯(lián)電抗器,以增加短路阻抗,限制短路電流。

由于電抗器的使用,短路時電抗器上的壓降較大,因此也起到了維持母線電壓等級的作用,使得母線上的電壓波動較小,保證了非故障線路上用戶用電設(shè)備的運行穩(wěn)定。

分類

按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)、按接法、按功能、按用途進行分類。

  • 根據(jù)結(jié)構(gòu)和冷卻介質(zhì),可分為空心式、芯式、干式和油浸式,如干式空心電抗器、干式空心電抗器、油浸式空心電抗器、油浸式空心電抗器、夾持式干式空心電抗器、包裹式干式空心電抗器、水泥電抗器等。
  • 按接線方式分為并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電抗器。
  • 按功能:分為限流和補償。
  • 按用途:按具體用途細分,如限流電抗器、濾波電抗器、平波電抗器、功率因數(shù)補償電抗器、串聯(lián)電抗器、平衡電抗器、接地電抗器、消弧線圈、進線電抗器、出線電抗器、飽和電抗器、自飽和電抗器、可變電抗器(可調(diào)電抗器、可控電抗器)、軛流電抗器、串聯(lián)諧振電抗器、并聯(lián)諧振電抗器等。

作用

電抗器最重要的功能是將電能轉(zhuǎn)化為磁能并加以保存。目前比較常見的電抗器有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器,其中串聯(lián)電抗器主要用于限制短路電流和保護電流,并聯(lián)電抗器用于調(diào)節(jié)工作電壓。

進線串聯(lián)電抗器的主要作用是抑制進線電源的網(wǎng)側(cè)諧波,這會增加進線電源主電路的短路阻抗。是否使用這種變頻器是根據(jù)靈活性來考慮的。

串聯(lián)電抗器的主要作用是平衡出線電纜的分布容性負載,增加出線主電路的短路阻抗。它可以抑制變頻器的諧波輸出,起到降低變頻器噪聲的作用。當兩臺以上逆變器并聯(lián)運行時,還起到限制換相環(huán)流和負載平衡的作用。前者考慮電纜長度決定是否使用變頻器,后者必須使用。

應用

我們都知道并聯(lián)電抗器是用來補償系統(tǒng)的容抗的,所以通常都是和晶閘管串聯(lián)在一起連續(xù)調(diào)節(jié)無功電流。值得一提的是,它的原型是發(fā)電機滿載試驗。串聯(lián)電抗器一般與補償電容串聯(lián)使用,可以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)諧波的串聯(lián)諧振。其中一小部分仍然屬于高電感電抗器。

有些反應器可能沒有上面提到的并聯(lián)和串聯(lián)反應器應用廣泛,但它們也起著重要的作用,因此不能忽視。例如,通過交流電的調(diào)諧電抗器和串聯(lián)的電容器可以對指定的諧波分量形成串聯(lián)諧振,從而可以吸收諧波分量。還有進線電抗器,也稱為換向電抗器。它用于電網(wǎng)的進線,以限制交流換向電網(wǎng)側(cè)的電壓降。

電抗器在電網(wǎng)中起著非常重要的作用,它也被用在電網(wǎng)的所有重要點上。許多反應堆與其他重要的電子元件一起工作。應當注意,反應器主要由金屬和絕緣材料制成。金屬電抗器一般耐高溫,而絕緣材料需要特別注意其老化。一般來說,絕緣材料的含水量越高,老化越快。因此,在使用電抗器時要注意其使用壽命,以免影響其使用效果。


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