9.2.4限流电抗器选择
发电厂电气部分 复习 第六章
2009-2010《发电厂电气部分》要点 第六章第六章导体和电气设备的原理与选择（重点！） 1. 了解电气设备选择的一般条件1、正常工作条件：额定电流、额定电压额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥）额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥）2、短路条件：热稳定、动稳定 热稳定校验：设备在最严重的短路电流热效应下，发热最高温度不超过最高允许的温度（k t Q t I ≥2，t I 、t 为电气设备允许的热稳定电流和时间，kQ 短路产生的热效应）短路计算时间：继电器工作时间pr t +断路器全断开时间br t （P172） 断路器全断开时间br t ：固有分闸时间in t +电弧持续时间a t动稳定校验：设备最高允许动稳定电流大于短路电流（sh es I I ≥）2. 了解电弧的形成与熄灭过程；掌握高压断路器和隔离开关的功能；掌握高压断路器 和隔离开关的选择方法和步骤。
看懂例题6－1。
P183 1、电弧：电弧的形成（绝缘介质中中性质点转换为带点质点）：阴极表面发射电子（热电子发射、强电场电子发射）——碰撞游离——热游离电弧的熄灭：复合+扩散>游离 交流电弧的熄灭条件：电弧电流过零时，弧隙介质强度恢复速度>弧隙电压上升速度2、高压断路器的功能：1、 正常运行：设备过线路投入和切出（断开负荷电流）2、 设备或线路故障时：切出故障回路（断开短路电流）高压隔离开关：不产生电弧的切换动作（不能用于切换负荷电流和短路电流）3、高压断路器的选择（1）额定电压、额定电流额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥）额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥）（2）开断电流选择 P181 pt Nbr I I ≥（Nbr I 为额定开断电流，pt I 开断瞬间短路电流周期分量）开断时间较长时s t 1.0≥:''I I Nbr ≥（起始次暂态电流）开断时间较短s t 1.0≤：’k Nbr I I ≥（3）关合电流（断路器在闭合短路电流时安全）：关合电流大于短路电流最大冲击值sh Ncl i i ≥（4）热稳定校验和动稳定校验 k t Q t I ≥2sh es I I ≥4、隔离开关的选择（隔离电源、倒闸操作、分合小电流）：不能开断和关合电流，所以不必进行开断电流和关合电流校验（1）额定电压、额定电流额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥）额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥）（2）热稳定校验和动稳定校验 k t Q t I ≥2sh es I I ≥3. 了解互感器作用；了解误差及影响误差的因素；掌握互感器的选择方法和步骤；掌 握电流互感器准确级和额定容量的选择；注意计算长度的概念；掌握连接导线截面 的选择方法；掌握电压互感器的容量和准确级的选择，注意互感器和负荷接线方式 不一致时的折算。
电抗器是什么
电抗器百科名片电抗器电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。
然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。
电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称为电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。
目录介绍1.定义2.分类3.作用4.应用接线方法特点1.进线电抗器2.输出电抗器3.输入电抗器使用寿命展开介绍1.定义2.分类3.作用4.应用接线方法特点1.进线电抗器2.输出电抗器3.输入电抗器使用寿命展开介绍定义电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。
然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。
电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。
[1]分类按结构及冷却介质、按接法、按功能、电抗器（图1）按用途进行分类。
1、按结构及冷却介质：分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如：干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。
2、按接法：分为并联电抗器和串联电抗器。
3、按功能：分为限流和补偿。
4、按用途：按具体用途细分，例如：限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器（可调电抗器、可控电抗器）、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。
9.2.4限流电抗器选择
9.2.4 限流电抗器选择（1）参数选择：限流电抗器应按表9−2−9所列技术条件选择，并按表中环境条件校验。
表9−2−9中的一般项目，按第9.1节有关要求进行选择，并补充说明如下：1）普通电抗器k X %＞3%时，制造厂已考虑连接于无穷大电源、额定电压下，电抗器端头发生短路时的动稳定度。
但由于短路电流计算是以平均电压（一般比额定电压高5%）为准，因此在一般情况下仍应进行动稳定校验。
2）分裂电抗器动稳定保证值有两个，其一为单臂流过短路电流时之值，其二为两臂同时流过反向短路电流时之值。
后者比前者小得多。
在校验动稳定时应分别对这两种情况，选定对应的短路方式进行。
3）安装方式是指电抗器的布置方式。
普通电抗器一般有水平布置、垂直布置和品字布置三种。
进出线端子角度一般有90°、120°、180°三种，分裂电抗器推荐使用120°。
（2）额定电流选择：普通电抗器的额定电流选择：1）电抗器几乎没有过负荷能力，所以主变压器或出线回路的电抗器，应按回路最大工作电流选择，而不能用正常持续工作电流选择。
2）变电所母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。
（3）电抗百分值选择：普通电抗器的电抗百分值应按下列条件选择和校验：1）将短路电流限制到要求值。
此时所必须的电抗器的电抗百分值（k X %）按下式计算k X %≥%100⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-''*j nk j nk j j I U U I X I I （9−2−5）或 k X %≥%100⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-''*nkj nk j j j U I I U X S S （9−2−6） 式中 j U ——基准电压，kV ；j I ——基准电流，A ；j X *——以j U 、j I 为基准，从网络计算至所选用电抗器前的电抗标么值；j S ——基准容量，MV A ；nk U ——电抗器的额定电压，kV ；nk I ——电抗器的额定电流，A ；I ''——放电抗限制后所要求的短路次暂态电流，kA ；S ''——被电抗限制后所要求的零秒短路容量，MV A 。
限流电抗器型号及基本参数
限流电抗器型号及基本参数
限流电抗器的型号及基本参数 1.限流电抗器按下述情况划分类型：(1)结构特征--水泥柱式；夹持式；(2)线圈连接--单线圈；分裂线圈(双臂)；(3)冷却方式--干式自冷；油浸自冷；(4)导线材料--铜；铝。
2.分类的代号按表1所列：
表1 注：①夹持式的结构暂暂不作为指定特征。
②限流电抗器的基本型号应以表1所列代表符号按顺序组成，其后用数字表明必要的基本参数，成为产品的型号。
例1：水泥柱式限流电抗器，电压级次6千伏，额定电流200安，电抗8%，型号为NK6-200-8同上，但为铝线的，型号为：NKL6-200-8 例2：分裂线圈的限流电抗器，电压级次10千伏，额定电流两臂各为600安，每臂电抗6%，型号为：FK10-2×600-6 例3：油浸自冷式三相限流电抗器，电压级次35千伏，额定电流500安，电抗10%，型号为：XKSJ35-500-10 3.限流电抗器的额定电抗(分裂线圈时，为每臂电抗)，当以其电压级次折算到相电压并以百分数表示时，应为下列之一：3、4、5、6、8、10、12% 4.限流电抗器按下列规格制造：(1)水泥柱式限流电抗器的电压级次，额定电流及额定电抗百分数的标准组合如表2：
表2(2)水泥柱式分裂限流电抗器的电压级次，额定电流及额定电抗百分数的标准组合表3：
表3 注：①表3中额定电流，额定电抗百分数皆为分裂电抗器-臂的数值。
②分裂电抗器两臂间耦合系数在0.4～0.6之间。
(3)限流电抗器在额定电流为100安及以下时均可制成夹持式结构：电压级次为35千伏及以上时，制成油浸式结构。
对夹持式与油浸式电抗器的具体规格本标准不予规定。
注册电气工程师(供配电专业)-110kV及以下电器设备选择(二)_真题(含答案与解析)-交互
注册电气工程师(供配电专业)-110kV及以下电器设备选择(二)(总分84, 做题时间90分钟)一、单项选择题1.三绕组“升压型”变压器的绕组排列顺序自铁心向外依次为( )。
SSS_SINGLE_SELA 低、高、中B 高、中、低C 高、低、中D 中、低、高分值: 1答案:D2.对35kV及以下高压负荷开关的切断不安全的是( )。
SSS_SINGLE_SELA 15A电缆电容电流B 5A架空线充电电流C 1000kV·A变压器空载电流D 基于额定电流的闭环电流分值: 1答案:A3.检验高压断路器开断能力的开断电流应取( )。
SSS_SINGLE_SELA 断路器实际丌断时间的短路电流B 短路冲击电流C 短路动稳定电流D 额定短路电分值: 1答案:A4.10kV及以下装2台及以上变压器的变电所，当其中任一台变压器断开时，其余变压器的容量应满足( )的用电。
SSS_SINGLE_SELA 一级负荷B 二级负荷C 一级负荷及二级负荷D 以上三种说法都不对分值: 1答案:C5.用熔断器保护的电气可不验算( )。
当熔断器有限流作用时，可不验算( )。
用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算( )。
SSS_SINGLE_SELA 动稳定，热稳定，动、热稳定B 热稳定，动稳定，动、热稳定C 动、热稳定，动稳定，热稳定D 动、热稳定，热稳定，动稳定分值: 1答案:B6.地震对电器的影响主要是地震波( )的和地震振动的( )。
SSS_SINGLE_SELA 频率，加速度B 频率，速度C 速度，频率D 加速度，频率分值: 1答案:A7.低压断路器的脱扣器的灵敏系数，对两相短路，采用( )。
SSS_SINGLE_SELA 1.5B 2C 1.3D 1.6分值: 1答案:B8.校验电器短路热稳定所用的计算时间为( )。
SSS_SINGLE_SELA 继电保护装置主保护动作时间B 继电保护装置后备保护动作时间加断路器全分闸时间C 继电保护装置主保护动作时间加断路器全分闸时间D 断路器全分闸时间分值: 1答案:B9.在年最高温度超过( )，而长期处于低温度的干热地区，应选用型号后带“TA”字样的十热带型产：品。
限流电抗器
限流电抗器1)普通限流电抗器的额定电流选择。
①电抗器几乎没有过负荷能力，所以主变压器或馈线回路的电抗器，应按回路最大可能工作电流选择，而不能用正常持续工作电流选择。
②发电厂母线分段回路的限流电抗器，应根据母线上事故切断最大一台发电机时，可能通过电抗器的电流选择，一般取该台发电机额定电流的50%~80%。
变压所母线回路的限流电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。
2)普通电抗器的电抗百分值应按下列条件选择和校验:①将短路电流限制到要求值。
②正常工作时，电抗器的电压损失不得大于母线额定电压的5%，对于出线电抗器，尚应计及出线上的电压损失。
③当出线电抗器未装设无时限继电保护装置时，应按电抗器后发生短路，母线剩余电压不低于额定值的60%~70%校验。
若此电抗器接在6kV 发电机主母线上，则母线剩余电压应尽量取上限值。
对于母线分段电抗器、带几回出线的电抗器及其他具有无时限继电保护的出线电抗器不必校验短路时的母线剩余电压。
3)分裂电抗器的额定电流选择。
①当用于发电厂的发电机或主变压器回路时，一般按发电机或主变压器的额定电流的70%选择。
②当用于变电站主变压器回路时，应按负荷电流大的一臂中通过的最大负荷电流选择。
当无负荷资料时，可按主变压器额定电流的70%选择。
4) 分裂电抗器的自感电抗百分值，应按将短路电流限制到要求值选择，并按正常工作时分裂电抗器两臂母线电压波动不大于母线额定电压的5%校验。
5)分裂电抗器的互感系数，当无制造部门资料时，一般取0.5。
6)对于分裂电抗器在正常工作时两臂母线电压的波动计算，若无两臂母线的实际资料，则可取一臂为分裂电抗器额定电流的30%，另一臂为分裂电抗器额定电流的70%。
7)分裂电抗器应分别按单臂通过短路电流和两臂同时流过反向短路电流两种情况进行动稳定校验。
0604限流电抗器的选择
U L
PRL QX L UN
Q
UN
XL
3UNImax sin xL (%) UN
UN
100 3IN
电压损失百分数：
xL (%) 100
I
m
aIN
U L
(%)
U L UN
100 (%)
1 UN
xL (%) 100
Imax sin
UN IN
100 (%)
xL
(%)
Imax IN
UN IN
100 (%)
xL
(%)
I IN
(%)
≥
60~70(%)
二、电抗百分数的选择
(二) 分裂电抗器电抗百分数的选择
① 按将短路电流限制到要求值来选择
按普通电抗器的计算方法计算xL(%)；
计算单臂自感电抗xL1(%) ：
3侧接电源，1（或2）侧短路： 1
xL= xL1
xL1(%)= xL(%)
~ S 则应选择电抗器的电抗百分数为
xL
(%)
Id I
x*
100
(%)
（以Id、Ud为基准）
xL (%)
Id I
x*
I NU d IdU N
100 (%)
（以IN、UN为基准）
二、电抗百分数的选择
(一) 普通电抗器电抗百分数的选择
② 正常运行时电压损失校验 普通电抗器在运行时，其电压损失百分数U(%)≯5。 电抗器上的电压损失：
一、额定电压和额定电流的选择
1. 额定电压的选择
UN≥UNs
2. 额定电流的选择
IN≥Imax 分裂电抗器 Imax 的选取：
用于发电厂的发电机或主变压器回路时， Imax 一般按发 电机或主变压器额定电流的70%选择；
CKSC高压干式电抗器使用说明书
高压干式串联电抗器说明书目录适用范围 (1)用途 (1)技术特点 (1)C KSC系列树脂干式铁芯串联电抗器执行标准 (1)电抗器型号及其含义 (2)使用条件 (2)运输及安装 (2)贮存 (3)电抗器的安装..................................................................3 - 4 电抗器投入运行前的检查和试验. (5)电抗器维护 (5)安全要求 (6)适用范围：适用于额定容量为5000Kvar以下，电压等级35Kv及以下的环氧浇注干式铁心电抗器的安装和使用。
干式电抗器分类：（1）串联电抗器：安装在并联补偿电容器装置中，与并联电容器串联连接用以抑制谐波电流，减少系统电压波形畸变和限制电容器回路投入时的冲击电流；（2）限流电抗器：串联连接在系统上，在系统发生故障时，用于限制短路电流，使短路电流降低至其后接设备的允许值；（3）并联电抗器：在超高压远距离输电系统中，并联连接变电站抵押绕组侧，用于长距离轻负荷输电线路的无功功率补偿；（4）滤波电抗器：与串联电容器组使用，组成谐振回路，滤波指定高次谐波；（5）电动机用电抗器：与交流电动机串联连接，用于限制电动机的启动电流，电动机起动完成后电抗器即被切除。
1. 用途用于35KV及以下电力系统中，与并联电容器组串联，用以抑制电网电压波形畸变，从而改善电网电压质量和保证电力系统安全运行；抑制流过电容器组的谐波电流和限制合闸涌流，从而保护电容器组的安全可靠运行。
适用于电力系统，电气化铁道，冶金，化工，石油等防火要求较高，有电磁干扰要求和安装场地有限的城网变电站。
2. 技术特点2.1 线圈经环氧树脂浇注而成，具有阻燃、自熄、免维护、机械强度高、抗短路冲击能力强、绝缘强度好、局部放电量小、使用寿命长等优点；2.2 铁芯制造采用了干式电抗器的制造技术、振动小噪音低、漏磁少、对环境的电磁干扰小；2.3 整体结构紧凑，安装尺寸小，占用空间小；2.4 技术条件符合国际标准IEC288-88和部颁标准JB5346-98等要求，其技术性能达到当代国际同类产品的水平。
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9.2.4 限流电抗器选择
（1）参数选择：限流电抗器应按表9−2−9所列技术条件选择，并按表中环境条件校验。
表9−2−9中的一般项目，按第9.1节有关要求进行选择，并补充说明如下：
1）普通电抗器k X %＞3%时，制造厂已考虑连接于无穷大电源、额定电压下，电抗器端头发生短路时的动稳定度。
但由于短路电流计算是以平均电压（一般比额定电压高5%）为准，因此在一般情况下仍应进行动稳定校验。
2）分裂电抗器动稳定保证值有两个，其一为单臂流过短路电流时之值，其二为两臂同时流过反向短路电流时之值。
后者比前者小得多。
在校验动稳定时应分别对这两种情况，选定对应的短路方式进行。
3）安装方式是指电抗器的布置方式。
普通电抗器一般有水平布置、垂直布置和品字布置三种。
进出线端子角度一般有90°、120°、180°三种，分裂电抗器推荐使用120°。
（2）额定电流选择：普通电抗器的额定电流选择：
1）电抗器几乎没有过负荷能力，所以主变压器或出线回路的电抗器，应按回路最大工作电流选择，而不能用正常持续工作电流选择。
2）变电所母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。
（3）电抗百分值选择：普通电抗器的电抗百分值应按下列条件选择和校验：
1）将短路电流限制到要求值。
此时所必须的电抗器的电抗百分值（k X %）按下式计算
k X %≥%100⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-''*j nk j nk j j I U U I X I I （9−2−5）
或 k X %≥%100⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-''*nk
j nk j j j U I I U X S S （9−2−6） 式中 j U ——基准电压，kV ；
j I ——基准电流，A ；
j X *——以j U 、j I 为基准，从网络计算至所选用电抗器前的电抗标么值；
j S ——基准容量，MV A ；
nk U ——电抗器的额定电压，kV ；
nk I ——电抗器的额定电流，A ；
I ''——放电抗限制后所要求的短路次暂态电流，kA ；
S ''——被电抗限制后所要求的零秒短路容量，MV A 。
当系统电抗等于零时，电抗器的额定电流和电抗百分值与短路电流的关系曲线见图9−2−1。
图9−2−1 电抗器的额定电流nk I 和电抗百分值k X %与短路电流d I 的关系曲线（0=s X ）
图9−2−2 电抗器的电压损失曲线
2）正常工作时电抗器上的电压损失（△U %）不宜大于额定电压的5%，可由图9−2−2曲线查得或按下式计算
ϕsin %%nk g
k I I X U =∆ （9−2−7）
式中 g I ——正常通过的工作电流，A ；
ϕ——负荷功率因数角（一般取8.0cos =ϕ，则6.0sin =ϕ）。
对出线电抗器尚应计及出线上的电压损失。
3）校验短路时母线上剩余电压：当出线电抗器的继电保护装置带有时限时，应按在电抗器后发生短路计算，并按下式校验
%y U ≤I I X n k ''% （9−2−8）
式中 %y U ——母线必须保持的剩余电压，一般为60%~70%。
若电抗器接在6kV 发电机主母线上，则母线剩余电压应尽量取上限值。
若剩余电压不能满足要求，则可在线路继电保护及线路电压降允许范围内增加出线电抗器的电抗百分值或采用快速继电保护切除短路故障。
对于母线分段电抗器、带几回出线的电抗器及其他具有无时限继电保护的出线电抗器，不必按短路时母线剩余电压校验。