電力電容器和電抗器

電力電容器和電抗器第1頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二5.1電力電容器

第2頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二5.1電力電容器一、電力電容器的種類和作用

任意兩塊金屬導(dǎo)體，中間用絕緣介質(zhì)隔開，就可以構(gòu)成一個電容器。電容器電容的大小，由其幾何尺寸和兩極板間絕緣介質(zhì)的特性來決定。當(dāng)電容器在交流電壓下使用時，常以其無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。主要用來補償電力系統(tǒng)感性負(fù)載的無功功率，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的定子繞組并聯(lián)，構(gòu)成自激運行的異步發(fā)電裝置。

串聯(lián)電容器：又叫做縱向補償電容器，串聯(lián)于工頻高壓輸、配電線路中，主要用來補償線路的感抗，提高線路末端電壓水平，提高系統(tǒng)的動、靜態(tài)穩(wěn)定性，改善線路的電壓質(zhì)量，增長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)，同時也可作為測量、控制、保護裝置中的部件。

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斷時分布均勻。

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、斷路器試驗用振蕩回路等基本貯能元件。第3頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二二、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，共56頁，2023年，2月20日，星期二（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。若干個電容元件并聯(lián)和串聯(lián)起來，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)，每個電容元件上都串有一熔絲，作為電容器的內(nèi)部短路保護。當(dāng)某個元件擊穿時，其他完好元件即對其放電，使熔絲在毫秒級的時間內(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，共56頁，2023年，2月20日，星期二（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，共56頁，2023年，2月20日，星期二目前在我國低壓系統(tǒng)中采用自愈式電容器。

特點：具有優(yōu)良的自愈性能、介質(zhì)損耗小、溫升低、壽命長、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，擊穿電流將穿過擊穿點。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，使擊穿點周圍的金屬導(dǎo)體迅速蒸發(fā)逸散，形成金屬鍍層空白區(qū)，擊穿點自動恢復(fù)絕緣。

低壓自愈式電容器結(jié)構(gòu)1－心軸；2－噴合金層；3－金屬化層；4－薄膜第7頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二三、電力電容器的型號電容器的型號由字母和數(shù)字兩部分組成：

12-3-4-56

1：字母部分。

第一位字母是系列代號，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－交流電動機電容器；F－防護電容器；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）；Z－直流電容器。

第二位字母是介質(zhì)代號，表示液體介質(zhì)材料種類：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)。

第三位字母也是介質(zhì)代號，表示固體介質(zhì)材料種類：F－紙、薄膜復(fù)合介質(zhì)；M－全聚丙烯薄膜；無標(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：使用場所，W－戶外式，不標(biāo)記－戶內(nèi)式；

6：尾注號，表示補充特性：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，共56頁，2023年，2月20日，星期二三、電力電容器的型號例如：

（1）BFM12－200－1W，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（戶外使用）。（2）BCMJ0.4－15–3，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；0.4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，共56頁，2023年，2月20日，星期二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，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，應(yīng)采用星形接線。第10頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二相同的電容器，接成三角形接線，因電容器上所加電壓為線電壓，所補償?shù)臒o功容量則是星形接線的三倍。若是補償容量相同，采用三角形接線比星形接線可節(jié)約電容值三分二，因此在實際工作中，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，就形成了相間短路故障，有可能引起電容器膨脹、爆炸、使事故擴大；當(dāng)采用星形接線當(dāng)某一電容器擊穿時，不形成相間短路故障。電容器的接線方式第11頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二四、電力電容器的無功補償1.補償容量的配置原則

全面規(guī)劃、合理布局、分級補償、就地平衡。無功補償?shù)脑碓诮涣麟娐分校呻娫垂┙o負(fù)載的電功率有兩種；一種是有功功率，一種是無功功率。

有功功率是保持用電設(shè)備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量（機械能、光能、熱能）的電功率。第12頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二無功補償?shù)脑?/p>

無功功率比較抽象，它用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備，要建立磁場，就要消耗無功功率。無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而帶動機械運動，電動機的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉(zhuǎn)動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。第13頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二無功補償?shù)脑碓谡Ｇ闆r下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，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)備的正常運行。

但是從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補償裝置來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。

無功補償?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)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補償。

不過在確定無功補償容量時應(yīng)注意在輕負(fù)荷時要避免過補償，倒送無功功率會造成功率損耗增加；另外功率因數(shù)越高，補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0.95就是合理補償?shù)?4頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二四、電力電容器的無功補償2．補償方式

（1）集中補償: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)自動控制設(shè)備，使之能隨負(fù)荷的變化而自動投切。電容器集中補償接線圖第15頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二電容器接在變壓器一次側(cè)時，可使線路損耗降低，一次母線電壓升高，但對變壓器及其二次側(cè)沒有補償作用，而且安裝費用高；電容器安裝在變壓器二次側(cè)時，能使變壓器增加出力，并使二次側(cè)電壓升高，補償范圍擴大，安裝、運行、維護費用低。

優(yōu)點：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功負(fù)荷。缺點：不能減少低壓網(wǎng)絡(luò)和高壓配出線的無功負(fù)荷，需另外建設(shè)專門房間。工礦企業(yè)目前多采用集中補償方式。四、電力電容器的無功補償?shù)?6頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二（2）分組補償: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)荷的變動同時投入或切除。

采用分組補償時，補償?shù)臒o功不再通過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功損耗，因此分組補償比集中補償降損節(jié)電效益顯著。這種補償方式補償范圍更大，效果比較好，但設(shè)備投資較大，利用率不高，一般適用于補償容量小、用電設(shè)備多而分散和部分補償容量相當(dāng)大的場所。

優(yōu)點：電容器的利用率比單獨就地補償方式高，能減少高壓電源線路和變壓器中的無功負(fù)荷。缺點：不能減少干線和分支線的無功負(fù)荷，操作不夠方便，初期投資較大。四、電力電容器的無功補償?shù)?7頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二四、電力電容器的無功補償（3）個別補償:即對個別功率因數(shù)特別不好的大容量電氣設(shè)備及所需無功補償容量較大的負(fù)荷，或由較長線路供電的電氣設(shè)備進行單獨補償。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)備同時投切。圖中的電動機同時又是電容器的放電裝置。

用電設(shè)備消耗的無功能就地補償，能就地平衡無功電流，但電容器利用率低。一般適用于容量較大的高、低壓電動機等用電設(shè)備的補償優(yōu)點：補償效果最好。缺點：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、投資大、管理不方便。電容器個別補償接線圖第18頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二補償容量選擇原理實際做功的有功電流為：IR；補償前感性電流為：IL0；線路總電流為：I0；并聯(lián)電容器后，容性電流為:Ic；補償后線路感性電流減為：IL

；補償后線路總電流為：I；如要將功率因數(shù)從cosφ1提高到

cosφ2

，需要的電容電流為：Ic=IL0-

IL=IR

(tgφ1-tgφ2)

即:Q=P(tgφ1-tgφ2)

第19頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二用于配電網(wǎng)中的補償?shù)?0頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二五、電力電容器的使用知識

1.檢查和維護

（1）新裝：交接試驗、布置、接線、電壓符合；控制、保護和監(jiān)視回路均應(yīng)完善，溫度計齊全，并試驗合格，整定值正確；與電容器組連接的電纜、斷路器、熔斷器等試驗合格；三相平衡，誤差值不超過一相總?cè)萘康?%；外觀良好，無滲漏油。

（2）運行電容器：電容器外殼有無膨脹、漏油痕跡；有無異常聲響和火花；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）必要時可以短時停電并檢查：螺絲松緊和接觸；放電回路是否完好；風(fēng)道有無積塵；外殼的保護接地線是否完好；繼電保護、熔斷器等保護裝置是否完整可靠，斷路器、饋電線等是否良好。第21頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二六、電容器的安全運行電容器應(yīng)在額定電壓下運行。如暫時不可能，可允許在超過額定電壓5％的范圍內(nèi)運行；當(dāng)超過額定電壓1.1倍時，只允許短期運行。但長時間出現(xiàn)過電壓情況時，應(yīng)設(shè)法消除。電容器應(yīng)維持在三相平衡的額定電流下進行工作。如暫不可能，不允許在超過1.3倍額定電流下長期工作，以確保電容器的使用壽命。裝置電容器組地點的環(huán)境溫度不得超過+40℃，24h內(nèi)平均溫度不得超過+30℃，一年內(nèi)平均溫度不得超過+20℃。電容器外殼溫度不宜60℃。超過如發(fā)現(xiàn)超過上述要求時，應(yīng)采用人工冷卻，必要時將電容器組與網(wǎng)路斷開。

第22頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二電容器的投入和退出當(dāng)功率因數(shù)低于0.9、電壓偏低時應(yīng)投入；當(dāng)功率因數(shù)趨近于1且有超前趨勢、電壓偏高時應(yīng)退出。發(fā)生下列故障之一時，應(yīng)緊急退出：①連接點嚴(yán)重過熱甚至熔化；②瓷套管閃絡(luò)放電；③外殼膨脹變形；④電容器組或放電裝置聲音異常；⑤電容器冒煙、起火或爆炸。第23頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二電容器的投入和退出注意事項：(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)接通和斷開電容器組時，必須考慮以下幾點：①當(dāng)匯流排(母線)上的電壓超過1.1倍額定電壓最大允許值時，禁止將電容器組接入電網(wǎng)。②在電容器組自電網(wǎng)斷開后1min內(nèi)不得重新接入，但自動重復(fù)接入情況除外。③在接通和斷開電容器組時，要選用不能產(chǎn)生危險過電壓的斷路器，并且斷路器的額定電流不應(yīng)低于1.3倍電容器組的額定電流。

第24頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二電容器的操作(1)在正常情況下，全所停電操作時，應(yīng)先斷開電容器組斷路器后，再拉開各路出線斷路器?；謴?fù)送電時應(yīng)與此順序相反。(2)事故情況下，全所無電后，必須將電容器組的斷路器斷開。(3)電容器組斷路器跳閘后不準(zhǔn)強送電。保護熔絲熔斷后，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，必須在斷路器斷開3min之后才可進行。第25頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二5.2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限制短路電流的數(shù)值的。電抗器也叫做電感器，一個導(dǎo)體通電時就會在其所占據(jù)的一定空間范圍內(nèi)產(chǎn)生磁場，所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電的長直導(dǎo)體的電感比較小，所產(chǎn)生的磁場不強，因此實際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式，稱為空心電抗器。有時為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺線管中插入鐵心，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，然而由于過去先有了電感器，并且被稱謂電抗器，所以現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器，而電抗器專指電感器。

第26頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二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)用來限制電網(wǎng)中的高次諧波。第27頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二一、電抗器的分類和作用★按相數(shù)分：單相和三相電抗器★按冷卻裝置種類分：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，起無功補償作用。

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

第28頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二電抗器在電力系統(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)用來限制電網(wǎng)中的高次諧波。

并聯(lián)電抗器用來吸收電網(wǎng)中的容性無功,如500kV電網(wǎng)中的高壓電抗器,500kV變電站中的低壓電抗器,都是用來吸收線路充電電容無功的;220kV、110kV、35kV、10kV電網(wǎng)中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的?？梢酝ㄟ^調(diào)整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來調(diào)整運行電壓。

超高壓并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關(guān)運行狀況的多種功能,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)過電壓。2)改善長輸電線路上的電壓分布。3)使輕負(fù)荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡,防止無功功率不合理流動,同時也減輕了線路上的功率損失。4)在大機組與系統(tǒng)并列時,降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機同期并列。5)防止發(fā)電機帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象。6)當(dāng)采用電抗器中性點經(jīng)小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,便于采用單相快速重合閘。第29頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二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和地之間，用以在三相電網(wǎng)的一相接地時供給電感性電流，補償流過中性點的電容性電流，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電壓。消弧線圈第30頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二阻波器

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，用來阻擋載波信號，使之進入接收設(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)，用來限制變壓器的短路電流

中頻電爐用電抗器7）起動電抗器:和電動機串聯(lián)，用來限制電動機的起動電流。交流電動機在額定電壓下起動時，初始起動電流將是很大的，往往超過額定電流的許多倍，為了降低起動電流，通常采用降低電壓的方法來起動交流電動機，常用的降壓方法是采用電抗器或自耦變壓器。交流電動機的起動過程很短，起動后就將降壓起動用的電抗器或自耦變壓器切除。起動電抗器的工作制度屬于短時工作制，負(fù)載時間通常為2min.QKSG起動電抗器第31頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二阻波器應(yīng)用原理第32頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二阻波器應(yīng)用第33頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二二、并聯(lián)電抗器1.并聯(lián)電抗器型號

并聯(lián)電抗器的型號表示和含義如下：

1-2/3

1：產(chǎn)品型號字母

2：額定容量（kvar）

3：電壓等級（kV）第34頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二2.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110～500kV變電站的6～63kV母線上，用來吸收電纜線路的充電容性無功。通過調(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)的感性無功，補償電網(wǎng)剩余的容性無功，調(diào)整運行電壓，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）降低工頻過電壓。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)荷運行時，線路的充電功率造成線路末端電壓升高。

2）降低操作過電壓。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電壓，避免危及系統(tǒng)的絕緣。

3）避免發(fā)電機帶長線出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象。

4）有利于單相自動重合閘。并聯(lián)電抗器與中性點小電抗配合，有利于超高壓長距離輸電線路單相重合閘過程中故障相的消弧，從而提高單相重合閘的成功率。并聯(lián)電抗器的應(yīng)用（a）6～63kV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，共56頁，2023年，2月20日，星期二并聯(lián)電抗器的應(yīng)用第36頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二并聯(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)過電壓，并進而限制操作過電壓的幅值。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)載線路中的無功分布，降低有功損耗。第37頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二3.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)?？招碾娍蛊鞯慕Y(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，共56頁，2023年，2月20日，星期二（2）芯式電抗器鐵心電抗器的結(jié)構(gòu)主要是由鐵心和鐵圈組成的。由于鐵磁介質(zhì)的導(dǎo)磁率極高，而且它的磁化曲線是非線性的，所以用在鐵心電抗器中的鐵心必須帶有氣隙。帶氣隙的鐵心，其磁阻主要取決于氣隙的尺寸。由于氣隙的磁化特性基本上是線性的，所以鐵心電抗器的電感值將不取決于外在電壓或電流，而僅取決于自身線圈匝數(shù)以及線圈和鐵心氣隙的尺寸。對于相同的線圈，鐵心式電抗器的電抗值比空心式的大。當(dāng)磁密較高時，鐵心會飽和，而導(dǎo)致鐵心電抗器的電抗值變小。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非磁性材料制成的螺桿拉緊，形成一個整體。鐵芯采用了強有力的壓緊和減震措施，整體性能好，震動及噪音小，損耗低，無局部過熱。油箱為鐘罩式結(jié)構(gòu)，便于用戶維護和檢修。第39頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二3.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，絕緣強度高，散熱性好，機械強度高，耐受短時電流的沖擊能力強，能滿足動、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，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)氧澆注成型后密實而整體性很好，運行時振動極小，噪音很低。

干式半芯電抗器采用機械強度高的鋁質(zhì)的星形接線架，渦流損耗小，可以滿足對線圈分?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。用于補償線路的電容性充電電流，限制系統(tǒng)電壓升高和操作過電壓，保證線路可靠運行。第40頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二干式空心電抗器第41頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二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

；干式空心限流電抗器；干式空心分裂電器

；干式空啟動電抗器；干式空心并聯(lián)電抗器

電壓范圍從0-50KV,容量從0-3500KVAR,常用于無功補償、濾除諧波、限流等場合，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)高溫固化形成一個剛性體，其機械強度高，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層，抗老化，耐各種惡劣氣候。

第42頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二并聯(lián)電抗器并聯(lián)電抗器主要連接在１０－５００ＫＶ變電站的低壓側(cè)，通過主變向系統(tǒng)輸送感性無功，用以補償輸電線路的電容電流，防止輕負(fù)荷端電壓升高，維持輸電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定．返回第43頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二三、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，無鐵芯，使用時串接于電路中。

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，實用中該值不能過大，否則會影響用戶的電能質(zhì)量，但也不能過小，否則會減弱限制短路電流的效果。第44頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二限流電抗器分類：

（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)電機電壓母線的分段處或主變壓器的低壓側(cè)，用來限制廠內(nèi)、外短路時的短路電流，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，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，共56頁，2023年，2月20日，星期二2.限流電抗器的結(jié)構(gòu)類型（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，共56頁，2023年，2月20日，星期二2.限流電抗器的結(jié)構(gòu)類型2）分裂電抗器

分裂電抗器在結(jié)構(gòu)上和普通的電抗器沒有大的區(qū)別。只是在電抗線圈的中間有一個抽頭，用來連接電源，兩端頭接負(fù)荷側(cè)或廠用母線，其額定電流相等。正常運行時，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，該分支流過短路電流，另一分支的負(fù)荷電流相對于短路電流來說很小，可以忽略其作用，則流過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：1正常運行時，分裂電抗器每個分段的電抗相當(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，分裂電抗器每個分段電抗較正常運行值增大四倍，故限制短路的作用比正常運行值大，有限制短路電流的作用。缺點：當(dāng)兩個分支負(fù)荷不相等或者負(fù)荷變化過大時，將引起兩分段電壓偏差增大，使分段電壓波動較大，造成用戶電動機工作不穩(wěn)定，甚至分段出現(xiàn)過電壓。第47頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二（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，匝間絕緣強度高，損耗低；采用環(huán)氧樹脂浸透的玻璃纖維包封，整體高溫固化，整體性強、質(zhì)量輕、噪聲低、機械強度高、可承受大短路電流的沖擊；線圈層間有通風(fēng)道，對流自然冷卻性能好，由于電流均勻分布在各層，動、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，共56頁，2023年，2月20日，星期二3.限流電抗器型號

水泥柱式限流電抗器的型號表示和含義如下：

1K2–3–4–5

1：結(jié)構(gòu)特點：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，共56頁，2023年，2月20日，星期二四、串聯(lián)電抗器串聯(lián)電抗器與并聯(lián)電容補償裝置或交流濾波裝置（也屬補償裝置）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)在中性點端。干