電力電容器和電抗器優(yōu)秀課件

1、第五章電力電容器和電抗器第1頁(yè)，共57頁(yè)。5.1 電力電容器 第2頁(yè)，共57頁(yè)。5.1 電力電容器一、電力電容器的種類(lèi)和作用 任意兩塊金屬導(dǎo)體，中間用絕緣介質(zhì)隔開(kāi)，就可以構(gòu)成一個(gè)電容器。電容器電容的大小，由其幾何尺寸和兩極板間絕緣介質(zhì)的特性來(lái)決定。當(dāng)電容器在交流電壓下使用時(shí)，常以其無(wú)功功率表示電容器的容量，單位為乏或千乏。并聯(lián)電容器：又稱為移相電容器。主要用來(lái)補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)載的無(wú)功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，改善電能質(zhì)量，降低線路損耗；還可以直接與異步電機(jī)的定子繞組并聯(lián)，構(gòu)成自激運(yùn)行的異步發(fā)電裝置。串聯(lián)電容器：又叫做縱向補(bǔ)償電容器，串聯(lián)于工頻高壓輸、配電線路中，主要用來(lái)補(bǔ)償線路的感抗，提高

2、線路末端電壓水平，提高系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)穩(wěn)定性，改善線路的電壓質(zhì)量，增長(zhǎng)輸電距離和增大電力輸送能力。耦合電容器：主要用于高壓及超高壓輸電線路的載波通信系統(tǒng)，同時(shí)也可作為測(cè)量、控制、保護(hù)裝置中的部件。 均壓電容器：又叫斷路器電容器，一般并聯(lián)于斷路器的斷口上，使各斷口間的電壓在開(kāi)斷時(shí)分布均勻。脈沖電容器：主要起貯能作用，用作沖擊電壓發(fā)生器、沖擊電流發(fā)生器、斷路器試驗(yàn)用振蕩回路等基本貯能元件。第3頁(yè)，共57頁(yè)。二、電力電容器的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：電容元件、浸漬劑、緊固件、引線、外殼和套管。 高壓并聯(lián)電容器外觀圖第4頁(yè)，共57頁(yè)。（1）電容元件 用一定厚度和層數(shù)的固體介質(zhì)與鋁箔電極卷制而成。若干個(gè)電容元件并

3、聯(lián)和串聯(lián)起來(lái)，組成電容器芯子。電容元件用鋁箔作電極，用復(fù)合絕緣薄膜絕緣。電容器內(nèi)部絕緣油作浸漬介質(zhì)。在電壓為10kV及以下的高壓電容器內(nèi)，每個(gè)電容元件上都串有一熔絲，作為電容器的內(nèi)部短路保護(hù)。當(dāng)某個(gè)元件擊穿時(shí)，其他完好元件即對(duì)其放電，使熔絲在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)迅速熔斷，切除故障元件，從而使電容器能繼續(xù)正常工作。高壓并聯(lián)電容器內(nèi)部電氣連接示意圖R放電電阻；F熔絲；C元件電容第5頁(yè)，共57頁(yè)。（2）浸漬劑 電容器芯子一般放于浸漬劑中，以提高電容元件的介質(zhì)耐壓強(qiáng)度，改善局部放電特性和散熱條件。浸漬劑一般有礦物油、氯化聯(lián)苯、SF6氣體等。 （3）外殼、套管 外殼一般采用薄鋼板焊接而成，表面涂阻燃漆，殼蓋上

4、焊有出線套管，箱壁側(cè)面焊有吊攀、接地螺栓等。大容量集合式電容器的箱蓋上還裝有油枕或金屬膨脹器及壓力釋放閥，箱壁側(cè)面裝有片狀散熱器、壓力式溫控裝置等。接線端子從出線瓷套管中引出。第6頁(yè)，共57頁(yè)。 目前在我國(guó)低壓系統(tǒng)中采用自愈式電容器。 特點(diǎn)：具有優(yōu)良的自愈性能、介質(zhì)損耗小、溫升低、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕。 結(jié)構(gòu)：采用聚丙烯薄膜作為固體介質(zhì)，表面蒸鍍了一層很薄的金屬作為導(dǎo)電電極。當(dāng)作為介質(zhì)的聚丙烯薄膜被擊穿時(shí)，擊穿電流將穿過(guò)擊穿點(diǎn)。由于導(dǎo)電的金屬化鍍層電流密度急劇增大，并使金屬鍍層產(chǎn)生高熱，使擊穿點(diǎn)周?chē)慕饘賹?dǎo)體迅速蒸發(fā)逸散，形成金屬鍍層空白區(qū)，擊穿點(diǎn)自動(dòng)恢復(fù)絕緣。低壓自愈式電容器結(jié)構(gòu)1心軸；2

5、噴合金層；3金屬化層；4薄膜第7頁(yè)，共57頁(yè)。三、電力電容器的型號(hào)電容器的型號(hào)由字母和數(shù)字兩部分組成： 1 2 -3 -4 -5 6 1：字母部分。 第一位字母是系列代號(hào)，表示電容器的用途特征：A交流濾波電容器；B并聯(lián)電容器；C串聯(lián)電容器；D直流濾波電容器；E交流電動(dòng)機(jī)電容器；F防護(hù)電容器；J斷路器電容器；M脈沖電容器；O耦合電容器；R電熱電容器；X諧振電容器；Y標(biāo)準(zhǔn)電容器（移相，舊型號(hào)）；Z直流電容器。 第二位字母是介質(zhì)代號(hào)，表示液體介質(zhì)材料種類(lèi)：Y礦物油浸紙介質(zhì)；W烷基苯浸紙介質(zhì)；G硅油浸紙介質(zhì)；T偏苯浸紙介質(zhì)；F二芳基乙烷浸介質(zhì)；B異丙基聯(lián)苯浸介質(zhì)；Z植物油浸漬介質(zhì)；C篦麻油浸漬介質(zhì)。

6、第三位字母也是介質(zhì)代號(hào)，表示固體介質(zhì)材料種類(lèi)：F紙、薄膜復(fù)合介質(zhì)；M全聚丙烯薄膜；無(wú)標(biāo)記全電容器紙。 第四位字母表示極板特性：J金屬化極板。 2：額定電壓（kV）； 3：額定容量（kvar）； 4：相數(shù)，1單相，3三相； 5：使用場(chǎng)所，W戶外式，不標(biāo)記戶內(nèi)式； 6：尾注號(hào)，表示補(bǔ)充特性：B可調(diào)式；G高原地區(qū)用；TH濕熱地區(qū)用；H污穢地區(qū)用；R內(nèi)有熔絲。第8頁(yè)，共57頁(yè)。三、電力電容器的型號(hào)例如： （1）BFM 122001W，B表示并聯(lián)電容器；F表示浸漬劑為二芳基乙烷；M表示全膜介質(zhì)；12表示額定電壓（kV）；200表示額定容量（kvar）；1表示相數(shù)（單相）；W尾注號(hào)（戶外使用）。（2）15

7、3，B表示并聯(lián)電容器；C表示浸漬劑為篦麻油；M表示全膜介質(zhì)；J表示金屬化產(chǎn)品；表示額定電壓（kV）；15表示額定容量（kvar）；3表示三相。 BCMJ-1.14-3-3自愈式低壓并聯(lián)電容器（三相）外觀圖BFM系列高壓電力電容器外觀圖第9頁(yè)，共57頁(yè)。電容器的接線方式接線方式分為三角形接線和星形接線三角形接線：當(dāng)電容器額定電壓按電網(wǎng)的線電壓選擇時(shí)，應(yīng)采用三角形接線。星形接線：當(dāng)電容器額定電壓低于電網(wǎng)的線電壓時(shí)，應(yīng)采用星形接線。第10頁(yè)，共57頁(yè)。相同的電容器，接成三角形接線，因電容器上所加電壓為線電壓，所補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功容量則是星形接線的三倍。若是補(bǔ)償容量相同，采用三角形接線比星形接線可節(jié)約電容值三

8、分二，因此在實(shí)際工作中，電容器組多接成三角形接線。 若某一電容器內(nèi)部擊穿，當(dāng)電容器采用三角形接線時(shí)，就形成了相間短路故障，有可能引起電容器膨脹、爆炸、使事故擴(kuò)大；當(dāng)采用星形接線當(dāng)某一電容器擊穿時(shí)，不形成相間短路故障。電容器的接線方式第11頁(yè)，共57頁(yè)。四、電力電容器的無(wú)功補(bǔ)償1.補(bǔ)償容量的配置原則 全面規(guī)劃、合理布局、分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡。無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?在交流電路中，由電源供給負(fù)載的電功率有兩種；一種是有功功率，一種是無(wú)功功率。 有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量（機(jī)械能、光能、熱能）的電功率。第12頁(yè)，共57頁(yè)。無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?無(wú)功功率比較抽象，它用于

9、電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率。無(wú)功功率決不是無(wú)用功率，它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無(wú)功功率建立的。變壓器也同樣需要無(wú)功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合。第13頁(yè)，共57頁(yè)。 無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要從電源取得無(wú)功功率。如果電網(wǎng)中的無(wú)功功率

10、供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒(méi)有足夠的無(wú)功功率來(lái)建立正常的電磁場(chǎng)，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。 但是從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無(wú)功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)充無(wú)功功率，以保證用戶對(duì)無(wú)功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。 無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹硎牵喊丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償。 不過(guò)在確定無(wú)功補(bǔ)償容量時(shí)應(yīng)注意在輕負(fù)荷時(shí)要避免過(guò)補(bǔ)償，倒送無(wú)功功率會(huì)造成功率損耗增加；另外功率因數(shù)越

11、高，補(bǔ)償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數(shù)提高到就是合理補(bǔ)償 第14頁(yè)，共57頁(yè)。四、電力電容器的無(wú)功補(bǔ)償2補(bǔ)償方式 （1）集中補(bǔ)償:把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側(cè)母線上，并裝設(shè)自動(dòng)控制設(shè)備，使之能隨負(fù)荷的變化而自動(dòng)投切。電容器集中補(bǔ)償接線圖第15頁(yè)，共57頁(yè)。 電容器接在變壓器一次側(cè)時(shí)，可使線路損耗降低，一次母線電壓升高，但對(duì)變壓器及其二次側(cè)沒(méi)有補(bǔ)償作用，而且安裝費(fèi)用高；電容器安裝在變壓器二次側(cè)時(shí)，能使變壓器增加出力，并使二次側(cè)電壓升高，補(bǔ)償范圍擴(kuò)大，安裝、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低。 優(yōu)點(diǎn)：電容器的利用率較高，管理方便，能夠減少電源線路和變電所主變壓器的無(wú)功負(fù)荷。缺點(diǎn)：不能減

12、少低壓網(wǎng)絡(luò)和高壓配出線的無(wú)功負(fù)荷，需另外建設(shè)專(zhuān)門(mén)房間。工礦企業(yè)目前多采用集中補(bǔ)償方式。四、電力電容器的無(wú)功補(bǔ)償?shù)?6頁(yè)，共57頁(yè)。 （2）分組補(bǔ)償:將全部電容器分別安裝于功率因數(shù)較低的各配電用戶的高壓側(cè)母線上，可與部分負(fù)荷的變動(dòng)同時(shí)投入或切除。 采用分組補(bǔ)償時(shí)，補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功不再通過(guò)主干線以上線路輸送，從而降低配電變壓器和主干線路上的無(wú)功損耗，因此分組補(bǔ)償比集中補(bǔ)償降損節(jié)電效益顯著。這種補(bǔ)償方式補(bǔ)償范圍更大，效果比較好，但設(shè)備 較大，利用率不高，一般適用于補(bǔ)償容量小、用電設(shè)備多而分散和部分補(bǔ)償容量相當(dāng)大的場(chǎng)所。優(yōu)點(diǎn)：電容器的利用率比單獨(dú)就地補(bǔ)償方式高，能減少高壓電源線路和變壓器中的無(wú)功負(fù)荷。 缺點(diǎn)

13、：不能減少干線和分支線的無(wú)功負(fù)荷，操作不夠方便，初期 較大。四、電力電容器的無(wú)功補(bǔ)償?shù)?7頁(yè)，共57頁(yè)。四、電力電容器的無(wú)功補(bǔ)償（3）個(gè)別補(bǔ)償:即對(duì)個(gè)別功率因數(shù)特別不好的大容量電氣設(shè)備及所需無(wú)功補(bǔ)償容量較大的負(fù)荷，或由較長(zhǎng)線路供電的電氣設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償。把電容器直接裝設(shè)在用電設(shè)備的同一電氣回路中，與用電設(shè)備同時(shí)投切。圖中的電動(dòng)機(jī)同時(shí)又是電容器的放電裝置。 用電設(shè)備消耗的無(wú)功能就地補(bǔ)償，能就地平衡無(wú)功電流，但電容器利用率低。一般適用于容量較大的高、低壓電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備的補(bǔ)償 優(yōu)點(diǎn)：補(bǔ)償效果最好。缺點(diǎn)：電容器將隨著用電設(shè)備一同工作和停止，所以利用率較低、 大、管理不方便。電容器個(gè)別補(bǔ)償接線圖第18

14、頁(yè)，共57頁(yè)。補(bǔ)償容量選擇原理實(shí)際做功的有功電流為： IR；補(bǔ)償前感性電流為：IL0；線路總電流為：I0；并聯(lián)電容器后，容性電流為: Ic；補(bǔ)償后線路感性電流減為：IL ；補(bǔ)償后線路總電流為：I；如要將功率因數(shù)從cos1提高到 cos2 ， 需要的電容電流為：Ic= IL0 - IL = IR (tg1-tg2) 即:Q=P (tg1-tg2) 第19頁(yè)，共57頁(yè)。用于配電網(wǎng)中的補(bǔ)償?shù)?0頁(yè)，共57頁(yè)。五、電力電容器的使用知識(shí) 1.檢查和維護(hù) （1）新裝：交接試驗(yàn)、布置、接線、電壓符合；控制、保護(hù)和監(jiān)視回路均應(yīng)完善，溫度計(jì)齊全，并試驗(yàn)合格，整定值正確；與電容器組連接的電纜、斷路器、熔斷器等試驗(yàn)

15、合格；三相平衡，誤差值不超過(guò)一相總?cè)萘康?%；外觀良好，無(wú)滲漏油。（2）運(yùn)行電容器：電容器外殼有無(wú)膨脹、漏油痕跡；有無(wú)異常聲響和火花；熔斷器是否正常；放電指示燈是否熄滅；記錄有關(guān)電壓表、電流表、溫度表的讀數(shù)。如箱殼明顯膨脹、外殼滲油嚴(yán)重必須更換。 （3）必要時(shí)可以短時(shí)停電并檢查：螺絲松緊和接觸；放電回路是否完好；風(fēng)道有無(wú)積塵；外殼的保護(hù)接地線是否完好；繼電保護(hù)、熔斷器等保護(hù)裝置是否完整可靠，斷路器、饋電線等是否良好。第21頁(yè)，共57頁(yè)。六、電容器的安全運(yùn)行電容器應(yīng)在額定電壓下運(yùn)行。如暫時(shí)不可能，可允許在超過(guò)額定電壓5的范圍內(nèi)運(yùn)行；當(dāng)超過(guò)額定電壓倍時(shí)，只允許短期運(yùn)行。但長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)過(guò)電壓情況時(shí)，應(yīng)

16、設(shè)法消除。電容器應(yīng)維持在三相平衡的額定電流下進(jìn)行工作。如暫不可能，不允許在超過(guò)倍額定電流下長(zhǎng)期工作，以確保電容器的使用壽命。裝置電容器組地點(diǎn)的環(huán)境溫度不得超過(guò)+40，24h內(nèi)平均溫度不得超過(guò)+30，一年內(nèi)平均溫度不得超過(guò)+20。電容器外殼溫度不宜60。超過(guò)如發(fā)現(xiàn)超過(guò)上述要求時(shí)，應(yīng)采用人工冷卻，必要時(shí)將電容器組與網(wǎng)路斷開(kāi)。 第22頁(yè)，共57頁(yè)。電容器的投入和退出當(dāng)功率因數(shù)低于、電壓偏低時(shí)應(yīng)投入；當(dāng)功率因數(shù)趨近于1且有超前趨勢(shì)、電壓偏高時(shí)應(yīng)退出。發(fā)生下列故障之一時(shí)，應(yīng)緊急退出： 連接點(diǎn)嚴(yán)重過(guò)熱甚至熔化； 瓷套管閃絡(luò)放電； 外殼膨脹變形； 電容器組或放電裝置聲音異常； 電容器冒煙、起火或爆炸。第23

17、頁(yè)，共57頁(yè)。電容器的投入和退出注意事項(xiàng)：(1)電力電容器組在接通前應(yīng)用兆歐表檢查放電網(wǎng)絡(luò)。 (2)接通和斷開(kāi)電容器組時(shí)，必須考慮以下幾點(diǎn)： 當(dāng)匯流排(母線)上的電壓超過(guò)倍額定電壓最大允許值時(shí)，禁止將電容器組接入電網(wǎng)。 在電容器組自電網(wǎng)斷開(kāi)后1min內(nèi)不得重新接入，但自動(dòng)重復(fù)接入情況除外。 在接通和斷開(kāi)電容器組時(shí)，要選用不能產(chǎn)生危險(xiǎn)過(guò)電壓的斷路器，并且斷路器的額定電流不應(yīng)低于倍電容器組的額定電流。 第24頁(yè)，共57頁(yè)。電容器的操作(1)在正常情況下，全所停電操作時(shí)，應(yīng)先斷開(kāi)電容器組斷路器后，再拉開(kāi)各路出線斷路器?；謴?fù)送電時(shí)應(yīng)與此順序相反。 (2)事故情況下，全所無(wú)電后，必須將電容器組的斷路器斷

18、開(kāi)。 (3)電容器組斷路器跳閘后不準(zhǔn)強(qiáng)送電。保護(hù)熔絲熔斷后，未經(jīng)查明原因之前，不準(zhǔn)更換熔絲送電。 (4)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時(shí)，必須在斷路器斷開(kāi)3min之后才可進(jìn)行。 第25頁(yè)，共57頁(yè)。5.2 電抗器 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。電抗器是依靠線圈的感抗作用來(lái)限制短路電流的數(shù)值的。 電抗器也叫做電感器，一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)就會(huì)在其所占據(jù)的一定空間范圍內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電的長(zhǎng)直導(dǎo)體的電感比較小，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不強(qiáng)，因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式，稱為空心電抗器。有時(shí)為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺

19、線管中插入鐵心，稱為鐵心電抗器。電抗分為感抗和容抗，比較科學(xué)的歸類(lèi)是感抗器（電感器）和容抗器（電容器）統(tǒng)稱為電抗器，然而由于過(guò)去先有了電感器，并且被稱謂電抗器，所以現(xiàn)在人們所說(shuō)的電容器就是容抗器，而電抗器專(zhuān)指電感器。第26頁(yè)，共57頁(yè)。 電氣回路的主要組成部分有電阻、電容和電感.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)中所采取的電抗器,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。 第27頁(yè)，共57頁(yè)。一、電抗器的分類(lèi)和作用按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嗪腿嚯娍蛊靼蠢鋮s

20、裝置種類(lèi)分：干式和油浸電抗器按結(jié)構(gòu)特征分：空心式電抗器、鐵心式電抗器 按安裝地點(diǎn)分：戶內(nèi)型和戶外型電抗器 按用途分：1)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。2）限流電抗器:串聯(lián)于電力電路中，以限制短路電流的數(shù)值電抗器常用的符號(hào) 第28頁(yè)，共57頁(yè)。電抗器在電力系統(tǒng)中的作用有那些? 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。 并聯(lián)電抗器用來(lái)吸收電網(wǎng)中的容性無(wú)功,如500kV電網(wǎng)中的高壓電抗器,500kV變電站中的低壓電抗器,都是用來(lái)吸收線路充電電容無(wú)功的;220k

21、V、110kV、35 kV、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

22、容,以加速潛供電流自動(dòng)熄滅,便于采用單相快速重合閘。第29頁(yè)，共57頁(yè)。LKGK（L）系列干式空心濾波電抗器 3）濾波電抗器: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。4）消弧電抗器:又稱消弧線圈，接在三相變壓器的中性點(diǎn)和地之間，用以在三相電網(wǎng)的一相接地時(shí)供給電感性電流，補(bǔ)償流過(guò)中性點(diǎn)的電容性電流，使電弧不易持續(xù)起燃，從而消除由于電弧多次重燃引起的過(guò)電壓。消弧線圈第30頁(yè)，共57頁(yè)。阻波器 5）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，用來(lái)阻擋載波信號(hào)，使之進(jìn)入接收設(shè)備，以完成通信的作用 6）電爐電抗器:和電爐變壓器串聯(lián)，用來(lái)限制變壓器的短路電流 中頻電爐用電抗器7

23、）起動(dòng)電抗器:和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，用來(lái)限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。 交流電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，初始起動(dòng)電流將是很大的，往往超過(guò)額定電流的許多倍，為了降低起動(dòng)電流，通常采用降低電壓的方法來(lái)起動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)，常用的降壓方法是采用電抗器或自耦變壓器。交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程很短，起動(dòng)后就將降壓起動(dòng)用的電抗器或自耦變壓器切除。起動(dòng)電抗器的工作制度屬于短時(shí)工作制，負(fù)載時(shí)間通常為2min.QKSG起動(dòng)電抗器第31頁(yè)，共57頁(yè)。缺點(diǎn)：電容器將隨著用電設(shè)備一同工作和停止，所以利用率較低、 大、管理不方便。相同的電容器，接成三角形接線，因電容器上所加電壓為線電壓，所補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功容量則是星形接線的三倍。串聯(lián)電抗器與并聯(lián)電容補(bǔ)償裝

24、置或交流濾波裝置（也屬補(bǔ)償裝置）回路中的電容器串聯(lián)。三相平衡，誤差值不超過(guò)一相總?cè)萘康?%；接線端子從出線瓷套管中引出。3：額定電壓（kV）；然而通電的長(zhǎng)直導(dǎo)體的電感比較小，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不強(qiáng)，因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式，稱為空心電抗器。4）消弧電抗器:又稱消弧線圈，接在三相變壓器的中性點(diǎn)和地之間，用以在三相電網(wǎng)的一相接地時(shí)供給電感性電流，補(bǔ)償流過(guò)中性點(diǎn)的電容性電流，使電弧不易持續(xù)起燃，從而消除由于電弧多次重燃引起的過(guò)電壓。（b）串接于由可控硅投切的并聯(lián)電容器或交流濾波裝置它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。?）電容器組的斷路器在分閘過(guò)程中，如果發(fā)生重?fù)舸?，串?lián)電抗器能減少涌流倍

25、數(shù)和頻率，并能降低操作過(guò)電壓。阻波器應(yīng)用原理第32頁(yè)，共57頁(yè)。阻波器應(yīng)用第33頁(yè)，共57頁(yè)。二、并聯(lián)電抗器1.并聯(lián)電抗器型號(hào) 并聯(lián)電抗器的型號(hào)表示和含義如下：1-2/3 1：產(chǎn)品型號(hào)字母 2：額定容量（kvar） 3：電壓等級(jí)（kV）第34頁(yè)，共57頁(yè)。2.并聯(lián)電抗器的作用1）中壓并聯(lián)電抗器一般并聯(lián)接于大型發(fā)電廠或110500kV變電站的663kV母線上，用來(lái)吸收電纜線路的充電容性無(wú)功。通過(guò)調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量，向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的感性無(wú)功，補(bǔ)償電網(wǎng)剩余的容性無(wú)功，調(diào)整運(yùn)行電壓，保證電壓穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)。 （2）超高壓并聯(lián)電抗器一般并聯(lián)接于330kV及以上的超高壓線路上，主要作用：1）降低

26、工頻過(guò)電壓。裝設(shè)并聯(lián)電抗器吸收線路的充電功率，防止超高壓線路空載或輕負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，線路的充電功率造成線路末端電壓升高。 2）降低操作過(guò)電壓。裝設(shè)并聯(lián)電抗器可限制由于突然甩負(fù)荷或接地故障引起的過(guò)電壓，避免危及系統(tǒng)的絕緣。 3）避免發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線出現(xiàn)的自勵(lì)磁諧振現(xiàn)象。 4）有利于單相自動(dòng)重合閘。并聯(lián)電抗器與中性點(diǎn)小電抗配合，有利于超高壓長(zhǎng)距離輸電線路單相重合閘過(guò)程中故障相的消弧，從而提高單相重合閘的成功率。并聯(lián)電抗器的應(yīng)用（a）663kV中壓并聯(lián)電抗器的接線；（b）超高壓并聯(lián)電抗器的接線第35頁(yè)，共57頁(yè)。并聯(lián)電抗器的應(yīng)用第36頁(yè)，共57頁(yè)。并聯(lián)電抗器的作用1. 削弱線路的電容效應(yīng)，降低工頻暫態(tài)過(guò)電壓

27、，并進(jìn)而限制操作過(guò)電壓的幅值。2. 改善沿線電壓分布，提高負(fù)載線路中的母線電壓，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及輸電能力。3. 改善輕負(fù)載線路中的無(wú)功分布，降低有功損耗。第37頁(yè)，共57頁(yè)。3.并聯(lián)電抗器的結(jié)構(gòu) （1）空心式電抗器 空心式電抗器沒(méi)有鐵芯，只有線圈，磁路為非導(dǎo)磁體，因而磁阻很大，電感值很小，且為常數(shù)。 空心電抗器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，用混凝土將繞好的電抗線圈澆裝成一個(gè)牢固的整體的被稱為水泥電抗器，用絕緣壓板和螺桿將繞好的線圈拉緊的被稱為夾持式空心電抗器，將線圈用玻璃絲包繞成牢固整體的被稱為繞包式空心電抗器空心電抗器通常是干式的，也有油浸式結(jié)構(gòu)的。干式空心電抗器 第38頁(yè)，共57頁(yè)。（2）芯式電

28、抗器 鐵心電抗器的結(jié)構(gòu)主要是由鐵心和鐵圈組成的干式鐵芯并聯(lián)電抗器心柱由鐵芯餅和氣隙墊塊組成。鐵芯餅為輻射形疊片結(jié)構(gòu)，鐵芯餅與鐵軛由壓緊裝置通過(guò)非磁性材料制成的螺桿拉緊，形成一個(gè)整體。鐵芯采用了強(qiáng)有力的壓緊和減震措施，整體性能好，震動(dòng)及噪音小，損耗低，無(wú)局部過(guò)熱。油箱為鐘罩式結(jié)構(gòu)，便于用戶維護(hù)和檢修。 第39頁(yè)，共57頁(yè)。3.并聯(lián)電抗器的結(jié)構(gòu)（3）干式半芯電抗器 繞組選用小截面圓導(dǎo)線多股平行繞制，渦流損耗和漏磁損耗明顯減小，絕緣強(qiáng)度高，散熱性好，機(jī)械強(qiáng)度高，耐受短時(shí)電流的沖擊能力強(qiáng)，能滿足動(dòng)、熱穩(wěn)定的要求。線圈中放入了由高導(dǎo)磁材料做成的芯柱，磁路中磁導(dǎo)率大大增加，與空芯電抗器相比較，在同等容量下

29、，線圈直徑、導(dǎo)線用量大大減少，損耗大幅度降低。 鐵芯結(jié)構(gòu)為多層繞組并聯(lián)的筒形結(jié)構(gòu)，鐵芯柱經(jīng)整體真空環(huán)氧澆注成型后密實(shí)而整體性很好，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)極小，噪音很低。干式半芯電抗器采用機(jī)械強(qiáng)度高的鋁質(zhì)的星形接線架，渦流損耗小，可以滿足對(duì)線圈分?jǐn)?shù)匝的要求。所有的導(dǎo)線引出線全部焊接在星形接線臂上，不用螺釘連接，提高了運(yùn)行的可靠性。 干式半芯電抗器在超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中，連接于變壓器的三次線圈上。用于補(bǔ)償線路的電容性充電電流，限制系統(tǒng)電壓升高和操作過(guò)電壓，保證線路可靠運(yùn)行。第40頁(yè)，共57頁(yè)。干式空心電抗器第41頁(yè)，共57頁(yè)。干式空心電抗器空心電抗器主要分為 ：干式空心串聯(lián)電抗器 ；干式空心濾波電抗器 ；干

30、式空心限流電抗器；干式空心分裂電器 ；干式空啟動(dòng)電抗器；干式空心并聯(lián)電抗器 電壓范圍從0-50KV ,容量從0-3500KVAR ,常用于無(wú)功補(bǔ)償、濾除諧波、限流等場(chǎng)合，通風(fēng)散熱性好，采用小截面園導(dǎo)線多股平行繞制，渦流損耗和漏磁損耗小，絕緣采用每根導(dǎo)線表面采用聚酯薄膜多層半疊包，具有很高的絕緣強(qiáng)度，繞組用浸漬環(huán)氧絕緣膠的玻璃纖維嚴(yán)密繞包，經(jīng)高溫固化形成一個(gè)剛性體，其機(jī)械強(qiáng)度高，能耐受短路電流的沖擊而不損壞，線圈表面有抗臭氧紫外線防護(hù)層，抗老化，耐各種惡劣氣候。第42頁(yè)，共57頁(yè)。并聯(lián)電抗器并聯(lián)電抗器主要連接在變電站的低壓側(cè)，通過(guò)主變向系統(tǒng)輸送感性無(wú)功，用以補(bǔ)償輸電線路的電容電流，防止輕負(fù)荷端電

31、壓升高，維持輸電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定返回第43頁(yè)，共57頁(yè)。三、限流電抗器1.限流電抗器的作用 作用：限制短路電流，以便于采用輕型電氣設(shè)備和截面較小的載流體。限流電抗器是電阻很小的電感線圈，無(wú)鐵芯，使用時(shí)串接于電路中。限流電抗器的參數(shù)有額定電壓、額定電流和電抗百分比，而電抗百分比間接反應(yīng)電抗值的大小，實(shí)用中該值不能過(guò)大，否則會(huì)影響用戶的電能質(zhì)量，但也不能過(guò)小，否則會(huì)減弱限制短路電流的效果。第44頁(yè)，共57頁(yè)。限流電抗器分類(lèi)： （1）線路電抗器:串接在線路或電纜饋線上，使出線能選用輕型斷路器以及減小饋線電纜的截面。 （2）母線電抗器:串接在發(fā)電機(jī)電壓母線的分段處或主變壓器的低壓側(cè)，用來(lái)限制廠內(nèi)、外短路

32、時(shí)的短路電流，也稱為母線分段電抗器。當(dāng)線路上或一段母線上發(fā)生短路時(shí)，它能限制另一段母線提供的短路電流。 （3）變壓器回路電抗器:安裝在變壓器回路中，用于限制短路電流，以便變壓器回路能選用輕型斷路器。第45頁(yè)，共57頁(yè)。2.限流電抗器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型（1）混凝土柱式限流電抗器構(gòu)成：繞組、水泥支柱及支持絕緣子。沒(méi)有鐵芯，繞組采用空芯電感線圈，由紗包紙絕緣的多芯鋁線在同一平面上繞成螺線形的餅式線圈疊在一起構(gòu)成。在沿線圈圓周位置均勻?qū)ΨQ的地方設(shè)有水泥支架，固定線圈。 水泥電抗器結(jié)構(gòu)圖1繞組；2水泥支柱；3、4支柱絕緣子第46頁(yè)，共57頁(yè)。2.限流電抗器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型2）分裂電抗器分裂電抗器在結(jié)構(gòu)上和普通的電抗器

33、沒(méi)有大的區(qū)別。只是在電抗線圈的中間有一個(gè)抽頭，用來(lái)連接電源 ，兩端頭接負(fù)荷側(cè)或廠用母線，其額定電流相等。正常運(yùn)行時(shí)，由于兩分支里電流方向相反，使兩分支的電抗減小，因而電壓損失減小。當(dāng)一分支出線發(fā)生短路時(shí)，該分支流過(guò)短路電流，另一分支的負(fù)荷電流相對(duì)于短路電流來(lái)說(shuō)很小，可以忽略其作用，則流過(guò)短路電流的分支電抗增大，壓降增大，使母線的殘余電壓較高。 優(yōu)點(diǎn)：1正常運(yùn)行時(shí)，分裂電抗器每個(gè)分段的電抗相當(dāng)于普通電抗器的四分之一，使負(fù)荷電流造成的電壓損失較普通電抗器小。2當(dāng)分裂電抗器的分支端短路時(shí)，分裂電抗器每個(gè)分段電抗較正常運(yùn)行值增大四倍，故限制短路的作用比正常運(yùn)行值大，有限制短路電流的作用。 缺點(diǎn)： 當(dāng)兩

34、個(gè)分支負(fù)荷不相等或者負(fù)荷變化過(guò)大時(shí)，將引起兩分段電壓偏差增大，使分段電壓波動(dòng)較大，造成用戶電動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，甚至分段出現(xiàn)過(guò)電壓。 第47頁(yè)，共57頁(yè)。（3）干式空心限流電抗器 繞組采用多根并聯(lián)小導(dǎo)線多股并行繞制，匝間絕緣強(qiáng)度高，損耗低；采用環(huán)氧樹(shù)脂浸透的玻璃纖維包封，整體高溫固化，整體性強(qiáng)、質(zhì)量輕、噪聲低、機(jī)械強(qiáng)度高、可承受大短路電流的沖擊；線圈層間有通風(fēng)道，對(duì)流自然冷卻性能好，由于電流均勻分布在各層，動(dòng)、熱穩(wěn)定性高；電抗器外表面涂以特殊的抗紫外線老化的耐氣候樹(shù)脂涂料，能承受戶外惡劣的氣象條件，可在戶內(nèi)、戶外使用。 干式空心限流電抗器第48頁(yè)，共57頁(yè)。3.限流電抗器型號(hào) 水泥柱式限流電抗器的

35、型號(hào)表示和含義如下：1 K 2 3 4 5 1：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：N水泥柱式；F分裂式； K：電抗器； 2：線圈材料：L鋁線；銅線不表示； 3：額定電壓（kV）； 4：額定電流（A）； 5：電抗百分?jǐn)?shù)（%）。第49頁(yè)，共57頁(yè)。四、串聯(lián)電抗器串聯(lián)電抗器與并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置或交流濾波裝置（也屬補(bǔ)償裝置）回路中的電容器串聯(lián)。并聯(lián)電容器組通常聯(lián)結(jié)成星形。串聯(lián)電抗器可以聯(lián)結(jié)在線端，也可以聯(lián)結(jié)在中性點(diǎn)端。干式空心串聯(lián)電抗器串聯(lián)電抗器的應(yīng)用（a）串接于由斷路器投切的并聯(lián)電容器或交流濾波裝置；（b）串接于由可控硅投切的并聯(lián)電容器或交流濾波裝置第50頁(yè)，共57頁(yè)。串聯(lián)電抗器第51頁(yè)，共57頁(yè)。四、串聯(lián)電抗器作用： 1）

36、降低電容器組的涌流倍數(shù)和涌流頻率。便于選擇配套設(shè)備和保護(hù)電容器 （2）可以吸收接近調(diào)諧波的高次諧波，降低母線上該諧波電壓值，減少系統(tǒng)電壓波形畸變，提高供電質(zhì)量。 （3）與電容器的容抗處于某次諧波全調(diào)諧或過(guò)調(diào)諧狀態(tài)下，可以限制高于該次的諧波電流流入電容器組，保護(hù)了電容器組。 （4）在并聯(lián)電容器組內(nèi)部短路時(shí)，減少系統(tǒng)提供的短路電流，在外部短路時(shí)，可減少電容器組對(duì)短路電流的助增作用。 （5）減少健全電容器組向故障電容器組的放電電流值。 （6）電容器組的斷路器在分閘過(guò)程中，如果發(fā)生重?fù)舸?lián)電抗器能減少涌流倍數(shù)和頻率，并能降低操作過(guò)電壓。 第52頁(yè)，共57頁(yè)。電抗器使用壽命的分析 電抗器在額定負(fù)載下長(zhǎng)期正常運(yùn)行的時(shí)間，就是電抗器的使用壽命。電抗器使用壽