并联电抗器,消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类

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1、并联电抗器，消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类具有一定电感值的电器，通称为电抗器。现代的电抗器种类很多，应用也十分广泛。大家熟知的，利用电抗器串在线路里可以限制供电系统的短路电流，整流回路里利用电抗器进行滤波，使输出电压接近于纯的直流，具有大的电感量的线圈可以储能，作为瞬时放电的能源，有交直流励磁的铁心电抗器可作为功率放大器等。电扰器可分为二类:一类为空心电抗器，另一类为铁心电抗器。限流用的水泥电抗器，串在高压输电线路的阻波器等均是空心电抗器。补偿超高压输电线路电容电流用的并联电抗器、滤波电抗器、消弧线圈等均是铁心电抗器。铁心电抗器的特点是有较大的电感，因为与空心电杭器相比

2、，硅钢片具有很高的导磁系数，下面简单介绍一下几种铁心电抗器。1.并联电杭器现代的超高压输电系统，广泛的应用并联电抗器，补偿输电线的电容电流，防止线端电压的升高，使线路的传输能力和输电线的效率都能提高，并使系统的操作过电压有所降低。电抗器称为心式电抗器，和一般单相心式变压器的磁路相似，仅中间铁心柱做成分段的，均匀布置有气隙bt。当中间柱的气隙逐渐加大，使总的气隙b二h时，电抗器就为7-21(b)的型式，中柱的导磁材料完全省去，一般称为带磁屏蔽的无心电抗器，或称为壳式电抗器。假定电抗器上加有正弦的交流电压，铁心不饱和，并略去漏磁通的影晌，则间隙长度与电抗器的容盘关系可用下式表达

3、对于一定气隙体积来说，电抗器容量的增加与磁通密度的平方成正比，而与电执器型式无关。对于心式电杭器，磁通密度可以选定在适当的范围实际设计值在12000-16000高斯之内。为了减低电抗器的振动，一般均用较低的磁通密度。铁心中的磁通，流过气隙时，一部分垂直穿过，另一部分则由气隙外面绕过,称‘绕行磁通”，气隙过大，绕行磁通越多。绕行磁通垂直穿过硅钢片边缘时，将产生很大的涡流损耗。经研究，对于平行叠片式铁心，其边缘的附加损耗可达100瓦/公斤，超过了硅钢片标准的20-30倍。为了降低平行叠片铁心的绕行磁通，可以减低每个气隙的高度，或者降低磁通密度(B=10000高斯)。但是这些办法

4、都不理想，较好的办法是将铁心的叠片按辐射方向排列。制成所谓辐射式铁心(图7-23),使磁通都沿硅钢片的碾轧方向通过，这样能够大辐度的减小附加损耗。壳式电抗器正常气隙中的磁通密度为心式电抗器的一半或更低。用一般常用尺寸的导线绕制的线圈，因由祸流所引起的附加损耗很大，所以要把磁通密度B限定在3500高斯左右的范围内。但是采用换位导线时，B可以提高很多(应该算因祸流损耗引起的线圈温升)。磁通在线圈端部引起的涡流损耗特别大，所以有时要用尺寸很小的换位导线绕制线圈的端部线匝，但是应保证磁化力沿线圈截面分布的均匀性。壳式电抗器铁扼中的磁通密度一般取为12000高斯左右。较小的气隙总是伴

5、随着较大的电磁力。所以对于一定容量来说，心式电抗器中引起的振动的力要比壳式电抗器大。三相心式电抗器的容量，一般可做到50-100兆伏安，容量越大，机械振动力越大，铁心的结构则越复杂。大容量的心式电抗器，气隙周围的漏磁通变成了主要问题，如考虑不周到时，往往引起局部的铁心片严重过热。壳式电执器与心式相比，优点是制造简单，结构上容易压紧，噪音和振动小，又因铁扼屏蔽了线圈，故外部漏磁通小，油箱及其他结构件中的附加损耗也小。虽然壳式电抗器在制造上有上述一些优点，但因线圈内无铁心，磁通密度低，欲达到一定电抗值则要比心式多用一些铜线。这样器身重量要增加，铜铁比也要增高，有效材料费用亦要增

6、加。壳式电抗器的线圈通过磁通的辐向分量很大，所以线圈中的附加损耗往往达到线圈电阻损耗的75-100%，也大于心式电抗器。电抗器的振动和噪音(达100分贝)是值得注意的间题，往往因机械激振使油箱的振幅过大(0.1-0.3毫米)，导致油箱焊缝破裂，所以要对油箱的结构和强度进行特殊考虑。电抗器本身均有一个或多个自然振动频率。如果自然频率与气晾中脉动的频率(电频率的二倍)一致，就会产生机械激振。这时很可能把某些结构件振裂。一般地说，中等容童的电抗器(30-40兆伏安)，其自然频率比激振频率高得多，但是对于高压大容量的电抗器(100兆伏安左右)，如果设计时对结构不加注意，自然频率就会

7、十分接近激振频率。2.消弧线圈消弧线圈系铁心电抗器的一种类型，它均安装在系统之中点，作为补偿线路一相对地闪络时的电容电流，因此称消弧线圈。在我国电力系统中，35,60千伏的电压等级，中性点都不接地，当大气过电压(自然中的雷电现象会产生大气过电压)发生时，有可能使某一相绝缘子对地闪络放电。一般雷电持续的时间很短暂，只要这种闪络不引起持续性的工频电弧，输电线路仍可照常供电，并不因此而受到影响。能否产生工频电弧放电，这与流过闪络弧道的电容性工频电流有关。对于每~电压级次都有一个临界电流，电流超过临界值时，持续性的工频电弧