并联电抗器,消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类

并联电抗器,消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类
并联电抗器,消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类

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,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

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,持续性的工频电弧就会建立起来。

由于供电线路的切换操作,使线路长度有所改变,线路的电容电流也有所改变,因此消弧线圈都设有分接头,调节分接头可以改变消弧线圈的电感值,即可得到不同数值的补偿电流.

除输电线路接消弧线圈之外,在6, 10千伏的发电机中点上亦接入消弧线圈作为单相接地时的保护。其补偿电流IL按发电机线圈对地电容.电流的数值选择。

在60千伏级的消弧线圈还设有额定电压为6.6千伏的副线圈。剔线圈的作用是当主线圈有工作电流通过时,副线圈能感应出空载端电压,以供当线路上发生持久性接地故障,消弧线圈本身不能自动消灭故障时,检查故障地点用。副线圈一端接地,另一端a单独用瓷套引出,并经过附加电阻箱和闸刀(短路)开关接地。使用时将短路开关推上,消弧线圈的主线圈即因副线圈的短接而电流增大。因副线圈是检夜故障地点用,所以在其额定电流下,工作时间只允许30秒。

大部分6千伏和10千伏的电缆网路的电容电流有100-150安。在这种网路上,可各装设二种消弧线圈,6千伏网路装175和350千伏安的,10千伏网路则装300及600千伏安的。

接在变压器中性点上的消弧线圈,运行时是变压器的一个单相感性负载。消弧线圈工作时,补偿电流在变压器接地一相线圈内产生电压降,相应的抵消了接在中性点上的消弧线圈的一部分容ao 从消弧线圈的容量利用和网路接地时额外发热这二点上看,连接消弧线圈的变压器最好采用Y的线圈连接方式。

星形中的接地线圈的补偿电流所产生的磁化力,实际上是被变压器同一铁心中的三角形供电线圈的磁化力所完全抵消。不会在铁心的周围和汕箱壁中产生附加磁通。

当负载一侧网路接地时,一相线圈流有补偿电流,并在一次线圈间的分配是不均匀的。接地这一相的一次线圈中的电流,平均分配到没有故障的两相线圈中。在没有故障的两相中,只有一次线圈内有电流流过。所有铁心的磁通,要经过上下铁扼至油箱的空隙和油箱本体成一个回路。这种有害的磁通,使变压器油箱外壳变成了一个此之外,铁心内附加的这些磁通,在线圈内会诱起自感电势,它限制了补偿电流。因此,将消弧线圈接在Y/Y连接方式的变压器上是不好的。

应当指出,决不允许将消弧线圈连接到Y/Y连接方式的壳式变压器和三相组变压器上去。因为这些变压器内不均衡的附加磁通,在铁心内有很好的反回磁路。

对于故障的这一相来说,变压器就变成了一个扼流圈,其有闭合的无空隙的磁路,因此电抗很大。既然这个电抗比起消弧线圈(火其铁心是有空隙的)来要大很多,所以零序电压实际上就全部落在接地的这一相中,使消弧线圈上的电压变得非常小。这样通过故障点的电感电流,主要决定于变压器线圈的这个很大的电抗了。这时的网路运行方式就接近于中性点不接地的网路运行方式.

消弧线圈整定到最大补偿电流时,根据发热条件,其运行时间不超过二小时,在补偿电流为最小值时,可连续运行。

3.饱和电抗器

变压器在工作时,铁心中的磁通都是交变的,即仅有交流励磁。如果在铁心上除交流励磁外再加上直流励磁,这时铁心励磁特性将有很大的改变。饱和电抗器就是基于这种条件下制成的,和变压器有相同之处,又有不同之处。山于硅整流元件的迅速发展,饱和电抗器的应用越来越广泛。

饱和电抗器的主要用途如:调节电炉和电热装置的温度,调节照明,均匀调整电压,作为限流电抗器,稳定交流电压。电动机的调速,作为无触点的继电器。

饱和电抗器作为电压调整器时,能实现无级调压,但是饱和电抗器需要直流控制电源。而作为电气信号中的执行元件用时,则有较大的惯性(与电子元件相比)。

允许把饱和电抗器看成是一个可控制的阻抗,但是它是一种非线性的电器,不能把近似线性的电抗器的概念来解释饱和电抗器,而用向量图表示也会造成错误印象。

由上面的分析,可得一个结论:即饱和电抗器交流回路电流的大小,取决于直流控制电流I的大小。负载电压和功率亦如此。

单铁心电抗器实际上都不采用,因为交流电流的波形不对称于时间轴,波形畸变(存在奇次和偶次谐波电流)。另外交流电流所产生的交变磁通将在直流线圈中产生很高的感应电势,此电势叠加在直流电源上,影响控制特性。基于这些原因,实际应用的饱和电抗器都采用双铁心的结构。

双铁心结构的饱和电抗器,交流线圈串联或并联,则两个铁心的交变磁通,在直流控制线圈中感应的电动势,大小相等,方向相反,消除了直流线圈中的交流电动势。

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高压变频器的工作原理和常见故障分析 贾瑟

高压变频器的工作原理和常见故障分析贾瑟 摘要:随着现代科学技术的迅速发展,大量的发电企业正在使用着高压变频器。高压变频器在使用过程中具有显著的节能效果,但也存在一定的潜在安全隐患, 可能会对发电企业的生产活动造成严重影响。基于此,本文先对高压变频器工作 原理进行具体的分析,然后对高压变频器在运行中常见的故障及原因进深入的探讨,以供相关的工作人员参考,希望能给我国发电企业的发展带来一定的贡献。 关键词:高压变频器;工作原理;常见故障;分析 采用交流变频器调速技术对交流电机进行调速,具有节电效果好、调速方便、保护功能完善、组态灵活、可靠性强等很多优点。由于交流变频调速技术的众多 优越性,在发电领域也得到了非常广泛的应用,对电厂内的风机、水泵等大功率 耗能设备实现高压变频器调速改造,已成为公认的节能方案。随着变频器应用范 围的扩大,检修维护工作中遇到的问题也越来越多。因此,本文对此进行分析。 1高压变频器工作原理 高压变频器一般采用目前国际流行的功率单元串联多电平技术,系统为高-高 结构。高压电直接输入变频器,经过变频器内部功率系统整流、逆变后,变频器 直接高压输出至电机,不需要升压变压器等部件。每个功率单元都是一台三相输入、单相输出的脉宽调制型低压变频器,技术可靠,结构和性能完全一致,极大 的提高了高压变频器的可靠性与维护性;采用叠波技术,最大限度的消除了高压 变频器输出电压中的谐波含量,电压波形接近于标准的正弦波,大大改善了变频 器的输出性能,是真正的“无谐波”高压变频器。 变频器一般由以下几个部分组成:制动单元、微处理单元、滤波、整流、逆变、检测单元以及驱动单元等等。它能够按照电动机的具体需求为其提供所需的 电源电压,从而实现调速和节能。此外,大部分变频器都具备多种保护功能,如 过载保护、过电压保护以及过电流保护等。 对于不同电压等级的高压变频系统,一般采用每相5~8个功率单元串联方案。通过主电路图,可以更加直观的了解变压器的副边绕组与功率单元以及各功率单 元之间的电路连接方式:具有相同标号的3组副边绕组,分别向同一功率柜(同 一级)内的三个功率单元供电。第一级内每个功率单元的一个输出端连接在一起 形成星型连接点,另一个输出端则与下一级功率单元的输出端相连,依此方式, 将同一相的所有功率单元串联在一起,便形成了一个星型连接的三相高压电源, 驱动电动机运行。当电网电压为6kV时,变压器的副边输出电压即功率单元的输 入电压为690V,每个功率单元的最高输出电压也为690V,同一相的五个单元串 联后,相电压为690V×5=3450V,由于三相连接成星型,那么线电压便等于 1.732×3450V≈6000V,达到电网电压的水平。功率单元串联后得到的是阶梯正弦 的PWM波形,PWM控制,脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要形状和幅值的波形,这种波形正弦度好,du/dt小,可 减少对电机和电缆的绝缘损坏,无需输出滤波器就可以使输出电缆长度很长,电 动机也不需要降额使用,可直接用于旧设备的改造;同时,电机的谐波损耗也大 大减少,消除了由此引起的机械振动,减小了轴承和传动部分的机械应力。 通过本相上的5(8)个功率单元输出的SPWM波相叠加后,可得到正弦波形。这种波形正弦度好,dv/dt小,即使在低速下也能保持很好的波形。电机的谐波

平波电抗器原理及应用(DOC)

平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的,在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的,需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器,使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中,平波电抗器也是不可少的。平波电抗器与直流滤波器一起构成高压直流换流站直流侧的直流谐波滤波回路。平波电抗器一般串接在每个极换流器的直流输出端与直流线路之间,是高压直流换流站的重要设备之一。 平波电抗器和直流滤波器一起构成直流T型谐波滤波网,减小交流脉动分量并滤除部分谐波,减少直流线路沿线对通信的干扰和避免谐波使调节不稳定。平波电抗器还能防止由直流线路产生的陡波冲击进入阀厅,使换流阀免遭过电压的损坏。 当逆变器发生某些故障时,可避免引起继发的换相失败。可减小因交流电压下降引起逆变器换相失败的机率。当直流线路短路时,在整流侧调节配合下,限制短路电流的峰值。电感值并不是越大越好,因为电感的增大对直流输电系统的自动调节特性有影响。 在直流输电系统中,当直流电流发生间断时,会产生较高过电压,对绝缘不利,使控制不稳定。平波电抗器通过限制由快速电压变化所引起的电流变化率来防止直流电流的间断,从而降低换流器的换相失败率。 表1供货范围及设备技术规格一览表

本设备招标书技术文件要采购的干式空心平波电抗器,其安装地点的实际外部条件见表1.1:设备外部条件一览表。投标方应对所提供的设备绝缘水平、温升等相关性能参数在工程实际外部条件下进行校验、核对,使所供设备满足实际外部条件要求及全工况运行要求。 表1.1 设备外部条件一览表(项目单位填写) 1.1 正常使用条件 1.1.1 周围空气温度 最高不超过40℃,且在24h内测得的平均温度不超过35℃。

电抗器的工作原理及在电力系统中的作用

电抗器的工作原理及在电力系统中的作用电抗器的工作原理: 由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%~7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%~13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的 1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升:铁芯85K,线圈95K,绝缘水平:3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值,其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级,不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 电抗器在电力系统中的作用: 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都

是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 一般串联电抗器电抗率的选择方法: 在实际工程应用中,我们会遇到因为电抗器的电抗率选择不当,至使系统中的谐波放大或与系统发生谐振,对电网造成干扰的问题,下面本人结合实际工程中的经验,浅介一般串联电抗器如何选择电抗率。 仅用于限制涌流时,电抗率宜取0.1%到1%;不考虑背景谐波时,当并联电容器装置接入电网处含有5次及以上谐波时,电抗率宜取4.4%到6%;当并联电容器装置接入电网处含有3次及以上谐波时,电抗率宜取12%;而对于背景谐波,配置电抗率应遵循远离原则,如背景含有5次谐波,宜配置电抗率为1%的电抗器。

电抗器工作原理及作用(用途)

电抗器 懂得放手的人找到轻松,懂得遗忘的人找到自由,懂得关怀的人找到幸福!女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。生活是灯,工作是油,若要灯亮,就要加油!相爱时,飞到天边都觉得踏实,因为有你的牵挂;分手后,坐在家里都觉得失重,因为没有了方向。

内容简介一:电抗器在电力系统中的作用 二:电抗器的分类 三:详细介绍及选用方法 四:各种电抗器的计算公式 五:经典问答 一:电抗器在电力系统中的作用

由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%~7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%~13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升:铁芯85K,线圈95K,绝缘水平:3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值,其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级,不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 信息来自:输配电设备网 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 电力网中所采用的电抗器,实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要,布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时,会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制,要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此,为了满足某些断路器遮断容量的要求,常在出线断路器处串联电抗器,增大短路阻抗,限制短路电流。 由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电

高压变频器的矢量控制原理

摘要:介绍四象限运行高压变频器的矢量控制原理,在煤矿副井绞车中的运用,改造。以及节能等效果 关键词:高压变频器煤矿运用 一、概述 目前矿用交流提升机普遍使用绕线式电机转子串电阻调速控制系统。在减速和重物下放时能量通过转子电阻释放,能量不能回馈回电网,随着变频调速技术的发展,交-直-交电压型变频调速技术已开始在矿井提升机中应用。HIVERT-YVF06/077大功率变频器是北京合康亿盛科技有限公司研发和生产的高压交流电机调速驱动装置。该变频器采用了先进成熟的低压变频技术,以及功率单元串联叠波、矢量控制技术、有源逆变能量回馈技术等。 二、矢量控制原理 HIVERT-YVF采用转子带速度反馈的矢量控制技术。在转子磁场定位坐标下电机定子电流分解成励磁电流与转矩电流。维持励磁电流不变,控制转矩电流也就控制电机转矩。电机转速采用闭环控制。实际运行中给定转速与实际转速的差值通过PID调节生成转矩电流IT。经过矢量变换将IT、IM变换为电机三相给定电流Ia*、Ib*、Ic*,它们与电机运行电流相比较生成三相驱动信号。控制原理框图如图1 图1 控制原理图 1、主回路 HIVERT系列高压变频器采用交-直-交直接高压(高-高)方式,主电路开关元件为IGBT。HIVERT变频器采用功率单元串联,叠波升压,充分利用常压变频器的成熟技术,因而具有很高的可靠性。

图2 HIVERT-YVF06/077高压变频器6kV系列主电路图 主隔离变压器原边为Y型接法,直接与高压相接。组数量依变频器电压等级及结构而定,6kV系列为18,延边三角形接法,为每个功率单元提供三相电源输入。输入侧隔离变压器二次线圈经过移相,为功率单元提供电源,对6KV而言相当于36脉冲不可控整流输入,消除了大部分由单个功率单元所引起的谐波电流,大大抑制了网侧谐波(尤其是低次谐波)的产生。 变频器输出是580VAC功率单元六个串联时产生3450V相电压,线电压6000V,输出Y接,中性点悬浮,得到驱动电机所需的可变频三相高压电源。 图3为6kV六单元变频器输出的Uab线电压波形实录图,图4即为输出电流Ia的实录波形图,峰值电流130A。

饱和电抗器原理

饱和电抗器原理 摘要:以去年首次在中国投运的高压电动机磁控软起动装置为背景,介绍作为软起动装置执行元件的磁饱和电抗器,指明它实质上是一个开关,阐述它的作用、特点和分析方法。 一、引言: 饱和电抗器是一种饱和度可控的铁芯电抗器。50~70年代是磁饱和电抗器在电气自动化领域较盛行的时期[1,2,3]。它既可以作为放大器件,又可以作为执行元件。相对于电真空器件,它耐受恶劣环境的优点令人瞩目,相对于交磁放大机系统,它的静止性受到垂青。当时,国内外关于磁饱和电抗器和磁放大器的著述和相关新铁芯材料的研制报导屡见不鲜。在我国,在70年代已形成磁放大器产品系列[2]。70年代以后,以双极型电子器件和SCR为代表的电力电子器件逐渐在电气控制领域占统治地位。饱和电抗器因惯性较大、功率放大倍数较小等缺点而被排挤,其发展受阻。但是,饱和电抗器是一种既有长处又有短处的电力器件。在电阻炉炉温等较慢过程的控制中,以饱和电抗器为功率器件的系列产品仍然在使用。在如何将它应用在较快过程的控制中,人们的研究和探索仍在继续。也取得了一些可喜的成果 [3]。我认为,高压电动机软起动是一个能够使饱和电抗器扬长避短发挥重要作用的领域。 二、三相饱和电抗器的基本形式 三相饱和电抗器有多种形式,在图1中表示了裂芯式和传统式的两种。 图1(a)为裂芯式结构,三相分立,一相一个铁芯。挨近小截面的是直流绕组(共6个)。绕在直流绕组外面的是交流绕组(共3个)。两个直流绕组产生的磁通在两个小截面铁芯上形成环路。而交流绕组产生的磁通通过大截面铁芯形成环路。 图1(b)为传统式。直流绕组套住6个铁芯和6个交流绕组。交流绕组每相2个,串连连接。一相交流电流在2个铁芯上产生2个环路的磁通。2个环路的时钟方向相同。 图1列出的仅是有代表性的形式。其它的可行形式还很多,例如图1(a),若将交流绕组挪位,令它套住大截面铁芯,就演绎为另一种可行形式。 所有可行形式的共性是:

分裂电抗器原理

1前言 分裂电抗器是限流电抗器的一种。它与普通的限流电抗器一样,是一个空心或无导磁材料的感抗线圈。在配电系统中安装此种电抗器,可以限制该系统回路发生故障时的短路电流,从而降低断路器的开断电流容量,保证断路器的正常开断。空心式分裂电抗器的特点是其电抗值不随流经电流的变化而变化。目前,电流从100A到 5 000A 用于户内装置的分裂电抗器一般采用干式空气自冷的绕包式结构。这种电抗器按其安装排列方式可分为三种:三相垂直排列、两垂一并排列和三相水平排列。用支柱绝缘子将各相之间及其与基础之间进行连接。用于垂直排列的电抗器,中间相线圈的绕向与其上下两相线圈相反,而三相水平排列的电抗器其绕向相同。分裂电抗器与普通限流电抗器仅在出线端上有所区别。普通电抗器只有两个出线端,分裂电抗器有三个出线端。由中间的出线端将整个线圈分为两个部分,并称之为分裂电抗器的两臂,这两臂的绕向相同,但两臂中_的电流方向是相反的。 设 n为分裂电抗器每一臂的自感电抗,为两臂间的互感电抗,其值为( ) 厂c为以分数表示的互感系数,它取决于分裂电抗器的结构形式,通常 .厂c=0.4-0.6。在理想运行情况下,分裂电抗器的两臂通过大小相等、方向相反的电流。运行中,分裂电抗器每臂中的实际电抗为,由于两臂中的电流产生的磁场量是相互减弱的,所

以,X = . n为负值,这样, n n n=(I ) ”= (0.4-0.6)X ,如每臂的电压降为,则 U=/X=(0.4~ 0.6)/XH。由此可以说明理想运行情况下,分裂电抗器每臂的电压降仅为普通电抗器电压降dx )的0.4-0.6 倍。当分裂电抗器的一臂发生短路故障时如图4 所示。这时,强大的短路电流,K只通过分裂电抗器的短路臂,而另一臂仍为原有的负载电流,其值与另一臂短路电流相比则显得很小,因此可忽略其对短路臂的互感影响,短路一臂的电抗仍可认为是。这样,分裂电抗器在正常运行中每臂的电压降比普通电抗器小 0.4-0.6倍;而短路时短路臂电抗仍为n ,起到了限制短路电流的作用,这正是分裂电抗器的一大优点。 3出口电压偏移 在应用分裂电抗器时,还应注意到其在正常状态和短路状态时的电压变动范围,如图5所示。由于电抗器的电阻很小,电压降主要是由电流的无功分量在电抗器的感抗中产生的,所以,当忽略电压降的有功分量时,母线 I上的出口电压 U 可写成: t= 。_、/3,、/3,2 = 将等代人上式得: Ul= (,。 Izpfc): 100V 3 IH (Ilsi 一I2sin~zfc) 同理,对于母线Ⅱ上的出口电压有: U2= { (, 2sin ,lsin 式中 Q 分裂电抗器每臂的额定电抗百分数。厂一分裂电抗器每臂的自感电抗,Q . ~互感系数,fc=M/C L——分裂电抗器每臂的自感,H 一分裂电抗器两臂的互感,H 』厂分裂电抗器的额定电流,A ,,——母线 I的负载电流,A ,2.一母线Ⅱ的负

电抗器的作用

电路中电抗器一般有两个作用:①抑制浪涌(电压、电流);②抑制谐波电流。 1. 抑制浪涌: 在大功率电力电子电路中,合闸瞬间,往往产生一个很大的冲击电流(浪涌电流),浪涌 电流虽然作用时间短,但峰值却很大。比如,电弧炉、大型轧钢机,大型开关电源,UPS 电源,变频器等,开机浪涌电流往往超过正常工作电流的100倍以上。在输入侧串接电抗器,能有效的抑制这种浪涌电流。『合闸瞬间,电抗器呈高阻态(相当于开路)』。 2. 抑制谐波电流 随着电力电子技术的广泛应用,我们的电网中增加了大量的非线性负载,比如,AC-DC 电源,UPS,变频器等,它们都是以开关方式工作的。这些以开关方式工作的用电设备, 往往变成了谐波电流的发生源,“污染”电网,使电网电压波形畸变。谐波的危害之一便 是中心线过载发热燃烧。电抗器的接入,能有效抑制谐波污染。 电力系统中所采取的电抗器常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制 短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。 220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关 运行状况的多种功能,主要包括:(1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低 工频暂态过电压。(2)改善长输电线路上的电压分布。(3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。(4)在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。 (5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。(6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用。电抗器的接线分串联和并联两种方式。串联电抗器通常起限流作用, 并联电抗器经常用于无功补偿。目前主要用于无功补偿和滤波. 1.半芯干式并联 电抗器:在超高压远距离输电系统中,连接于变压器的三次线圈上。用于补偿线路的电容 性充电电流,限制系统电压升高和操作过电压,保证线路可靠运行。 2.半芯干式串联 电抗器:安装在电容器回路中,在电容器回路投入时起合闸涌流作用并抑制谐波

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。

单元串联型高压变频器工作原理是什么 故障处理方法有哪些

单元串联型高压变频器工作原理是什么故障处理方法有哪些利用变频技术驱动电动机可以实现节能,符合我国有关节能减排的要求和社会需求。为了使变频装置应用在高电压等级、大容量的场合,通常会采用高压大容量的开关器件和多电平的拓扑结构;级联型变流器是一种有很好应用前景的多电平变换器,级联型变频器的具体应用如级联型高压变频器拖动风机、水泵等负载,大多工作在比较重要的场合,在生产或生活中的作用和影响较大,对可靠性要求高,一般要求系统能够连续运转,即使在故障后适当降低容量运行,也不能随时停机。在利用高压变频装置驱动电动机实现节能目标的同时,为了保证系统的可靠性,需要高压变频装置具有一定的容错功能,即在发生器件或者单元故障时,能够自动将其屏蔽,通过调整控制方式,使系统继续运行。 单元串联型高压变频器利用若干低压功率单元串联实现高压输出,这种结构使其具有良好的容错性能;将发生故障的单元屏蔽后,通过一定的故障处理方法,可以使系统继续降低容量运行,保证生产的稳定运行。传统的故障处理方法是采用屏蔽掉故障单元与另外两相中相应的非故障单元,以保持变频器的平衡运行,这样势必会造成非故障单元的浪费,因此对级联型变频器正常工作及故障时处理方法的研究很有必要。本文设计的基于PCI-9846的变频器输出性能测试系统主要针对采用三种不同的故障处理方法时,对单元串联型高压变频器输出电能质量的各项指标进行实时监测和分析,尤其是单元发生故障后,系统输出电压的性能指标,应尽量与故障前保持一致,以减小故障对系统工作的影响。该测试系统利用LabVIEW虚拟仪器软件平台搭建系统主控界面,设计了相应的故障处理方法,可以得到不同故障处理方法时的参考波。在多单元级联型变频器仿真模型上进行测试,通过凌华PCI-9846数字化仪采集三相电压信号后进行分析处理,获得三相线电压的幅值,频率,总谐波含量,三相电压相位等主要性能指标,从而检查控制算法在系统正常运行及带故障运行时的输出情况。 一单元串联型高压变频器结构及工作原理 单元串联型高压变频器采用若干个低压功率单元串联的方式实现直接高压输出,采用的变

并联电抗器及并联电抗器的作用

并联电抗器及并联电抗器的作用 并联电抗器 一般接在超高压输电线的末端和地之间,起无功补偿作用。并联连接在电网中,用于补偿电容电流的电抗器。 发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸引力,因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。 220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括: 一、使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动同时也减轻 了线路上的功率损失。 二、改善长输电线路上的电压分布。 三、在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。 四、防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。 五、当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容, 以加速潜供电流自动熄灭,便于采用。 六、轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。 并联电抗器的作用 对超高压远距离输电线路而言,空载或轻载时线路电容的充电功率是很大的,通常充电功率随电压的平方面急剧增加,巨大的充电功率除引起上述工频电压升高现象之外,还将增大线路的功率和电能损耗以及引起自励磁,同期困难等问题。装设并联电抗器可以补偿这部分充电功率。 有利于消除发电机的自励磁。 当同步发电机带容性负载(远距离输电线路空载或轻载运行)时,发电机的电压将会自发地建立而不与发电机的励磁电流相对应,即发电机自励磁,此时系统电压将会升高,通过在长距离高压线路上接入并联电抗器,则可以改变线路上发电机端点的出口阻抗,有效防止发电机自励磁。 削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压升高。 并联电抗器的中性点经小抗接地的方法来补偿潜供电流,从而加快潜供电弧的熄灭。 这种电压升高是由于空载或轻载时,线路的电容(对低电容和相间电容)电流在线路的

变电站的高压电抗器作用

变电站的高压电抗器作用 变电站的高压电抗器可分为串联电抗器、并联电抗器。 并联电抗器的作用: 1、削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压升高。 这种电压升高是由于空载或轻载时,线路的电容(对低电容和相间电容)电流在线路的电感上的压降所引起的。它将使线路电压高于电源电压。当愈严重,通常线路愈长,则电容效应愈大,工频电压升高也愈大。 对超高压远距离输电线路而言,空载或轻载时线路电容的充电功率是很大的,通常充电功率随电压的平方面急剧增加,巨大的充电功率除引起上述工频电压升高现象之外,还将增大线路的功率和电能损耗以及引起自励磁,同期困难等问题。装设并联电抗器可以补偿这部分充电功率。 2、改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损。 当线路上传输的功率不等于自然功率时,则沿线各点电压将偏离额定值,有时甚至偏离较大,如依靠并联电抗器的补偿,则可以仰低线路电压得升高。 3、减少潜供电流,加速潜供电弧的熄灭,提高线路自动重合闸的成功率。 所谓潜供电流,是指当发生单相瞬时接地故障时,在故障相两侧断开后,故障点处弧光中所存在的残余电流。 并联电抗器的中性点经小抗接地的方法来补偿潜供电流,从而加快潜供电弧的熄灭。 4、并联电抗器并联在主变的低压侧母线上,通过主变向系统输送感性无功,用以补偿输电线路的电容电流,防止轻负荷线端电压升高,维持输电系统的电压稳定。 串联电抗器的作用: 1、在母线上串联电抗器可以限制短路电流,维持母线有较高的残压。 2、在电容器组串联电抗器,可以限制高次谐波,降低电抗。串联电抗器是电力系统无功补偿装置的重要配套设备。电力电容器与干式铁芯电抗器串联后,能有效地抑制电网中的高次谐波,限制合闸涌流及操作过电压,改善系统的电压波形,提高电网功率因数。

高压变频器原理及优点

高压变频器原理及优点 功率单元串联多电平型高压变频调速系统 多电平型高压变频器是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构,它主要由输入变压器、功率单元和控制单元三大部分组成。采用模块化设计,可迅速替换故障模块,采用多个低压的功率单元相互串联的办法实现高压,解决了高压的难题而得名。输入侧的降压变压器采用移相方式,原边Y 形连接,副边采用沿边三角形连接,6kV 系列共18副三相绕组,分别为每台功率单元供电。它们被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分,每部分具有6副三相小绕组,之间均匀相位偏移10度,可有效消除对电网的谐波污染。输出侧采用多电平正弦PWM 技术,无需输出变压器,更不需要任何形式的滤波器,可适用于任何电压的普通交流电机。另外,在某个功率单元出现故障时,可自动退出系统,而其余的功率单元可继续保持电机的运行,减少停机时造成的损失。整套变频器共有18个功率单元,每相由6台功率单元相串联,并组成Y 形连接,直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同,可以互换,也可以互为备用。由此可见,单元串联多电平型变频器的市场竞争力是很明显的。 高压电机 高压电源柜高压变频器主控台 控制电源轴编码器接地端 分闸 合闸允许6kVC 6kVB 6kVA 接地端 接地端变频器电流 公共端 公共端 模拟给定 高压就绪 运行指示 故障报警 公共端 公共端 紧急停车 反向启停 正向启停 图1 高压变频调速系统结构图 图2 6kV 和10kV 变频器系列的电压叠加示意图

变频器与PLC 电控硬连接 变频器和PLC 电控采用硬连接:电控把开关量正向起停、反向起停、紧急停机、模拟量频率给定送给变频器,可以控制变频器运行;变频器把开关量运行、故障、就绪、模拟量输出电流、输出频率给电控系统,即可以正常工作。配合如下图所示。 高压电机 高压电源柜 高压变频器主控台 控制电源轴编码器接地端 分闸合闸允许6kVC 6kVB 6kVA 接地端 接地端变频器电流 公共端 公共端 模拟给定 高压就绪 运行指示 故障报警 公共端 公共端 紧急停车 反向启停 正向启停 图3 变频器与PLC 电控硬连接 实施技术方案的优点 ● 启动、制动平稳,不对设备产生冲击,延长设备寿命; ● 制动时,将能量回馈电网,节约能源; ● 低速爬行平稳,定位精度高; ● 降低了运行噪声、发热量及粉尘,改善了值班环境; ● 不需转子电阻及切换柜,减小设备占地空间; ● 自动化程度高,操作简单,降低操作人员劳动强度; ● 转子串电阻调速和变频器调速互为备用。 采用高压变频器技术先进性 矢量控制是全数字技术的,功率部分采用IGBT 的电压源型交流变频传动装置。它给传动装置带来快速性,更高的精度,更高的可靠性,同时效率也更高。 ● 统一的操作界面:该界面对所有变频器都一样,它们具有统一的操作员

什么是电抗器

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。 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。在电子电路常叫电感器,在电力系统中常叫电抗器。 电抗器分类: 按结构及冷却介质、按接法、按功能、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。 电抗器与电感器 电抗器与电感器,是两个即相互联系又几乎完全不同的两个概念. 虽然电感器也可以叫电感器,但是二者的应用领域以及工作原理是完全不同的,以下介绍电抗器与电感器的区别: 首先来认识一下电感器: 电感器是用绝缘导线绕制的各种线圈称为电感器,简称为电感。电感器也是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。 电感的两个最主要的作用就是滤波(通直流,阻交流)和储能。 电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。如果电感器中没有电流通过,则它阻止电流流过它;如果有电流流过它,则电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。 电感器是一种常用的电子元器件。当电流通过导线时,导线的周围会产生一定的电磁场,并在处于这个电磁场中的导线产生感应电动势——自感电动势,我们将这个作用称为电磁感应。为了加强电磁感应,人们常将绝缘的导线绕成一定圈数的线圈,我们将这个线圈称为电感线圈或电感器,简称为电感。

并联电抗器知识问答

1、并联电抗器的作用是什么? (1)降低工频电压升高。超高压输电线路一般距离较长,可达数百公里,由于线路采用分裂导线,线路的相间和对地电容均很大,在线路带电的状态下,线路相间和对地电容中产生相当数量的容性无功功率(即充电功率),且与线路的长度成正比,其数值可达200-300kvar,大容性功率通过系统感性元件(发电机、变压器、输电线路)时,末端电压将要升高,即所谓“容升”现象。在系统为小运行方式时,这种现象尤其严重。在超高压输电线路上接入并联电容器后,可明显降低线路末端工频电压的升高。 (2)降低操作过电压。操作过电压产生于断路器的操作,当系统中用断路器接通或切除部分电气元件时,在断路器的断口上会出现操作过电压,它往往是在工频电压升高的基础上出现的,如甩负荷、单相接地等均产生工频电压的升高,当断路器切除接地故障或接地故障切除后重合闸时,又引起系统操作过电压,工频电压升高与操作过电压迭加,使操作过电压更高。所以,工频电压升高的程度直接影响操作过电压的幅值。加装并联电抗器后,限制了工频电压的升高,从而降低了操作过电压的幅值。 当开断带有并联电抗器的空载线路时,被开断线路上的剩余电荷沿着电抗器泄入大地,使断路器断口上的恢复电压由零缓慢上升,大大降低了断路器断口发生重燃的可能性,

因此也降低了操作过电压。 (3)有利用单相重合闸。为了提高运行可靠性,超高压电网中采用单相自动重合闸,即当线路发生单相接地故障时,立即开断该相线路,待故障处电弧熄灭后再重合该相。由于超高压输电线路间电容和电感(互感)很大,故障相电源(电源中性点接地)将经这些电容和电感向故障继续提供电弧电流(即潜供电流),使故障处电弧难于熄灭。如果线路上并联三相Y形接线的电抗器,且Y形接线的中性点经小电抗器接地,就可以限制和消除单相接地处的潜供电流,使电弧熄灭,有利于重合闸成功。这时的小电抗器相当于消弧线圈。 2、中性点电抗器起什么作用? (1)中性点电抗器与三相并联电抗器相配合,补偿相间电容和相对地电容,限制过电压,消除潜供电流,保证线路单相自动重合闸装置正常工作。 (2)限制电抗器非全相断开时的谐振过电压,因为非全相断开是一个谐振过程,在谐振过程中可能产生很高的谐振电压。 3、大型并联电抗器器和普通变压器比较在原理方面有何特点?

高压变频器工作原理.

高压变频器工作原理 高压变频器(在国外称中压变频器)自上个世纪九十年代中期开始在国内推广,经过十年的发展,今天已经普遍为市场所接受,估计今年的市场容量在10亿到20亿元人民币之间。 本文将从产品技术和市场两方面分析高压变频器的特点。 一、高压变频器的产品和技术特点 上世纪八十年代到九十年代初,高压电机要实现调速,主要采用三种方式: (1)液力耦合器方式。即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置,通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小,实现负载的速度调节; (2)串级调速。串级调速必须采用绕线式异步电动机,将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网,这样相当于调节了转子的内阻,从而改变了电动机的滑差;由于转子的电压和电网的电压一般不相等,所以向电网逆变需要一台变压器,为了节省这台变压器,现在国内市场应用中普遍采用内馈电机的形式,即在定子上再做一个三相的辅助绕组,专门接受转子的反馈能量,辅助绕组也参与做功,这样主绕组从电网吸收的能量就会减少,达到调速节能的目的。 (3)高低方式。由于当时高压变频技术没有解决,就采用一台变压器,先把电网电压降低,然后采用一台低压的变频器实现变频;对于电机,则有两种办法,一种办法是采用低压电机;另一种办法,则是继续采用原来的高压电机,需要在变频器和电机之间增加一台升压变压器。上述三种方式,发展到目前都是比较成熟的技术。液力耦合器和串级调速的调速精度都比较差,调速范围较小,维护工作量大,液力耦合器的效率相比变频调速还有一定的差距,所以这两项技术竞争力已经不强了。至于高低方式,能够达到比较好的调速效果,但是相比真正的高压变频器,还有如下缺点:效率低,谐波大,对电机的要求比较严格,功率较大时(500KW以上),可靠性较低。高低方式的主要优势在于成本较低。 目前,主流的高压变频器产品主要有三种类型:

三相电抗器的原理和用途

三相电抗器的原理和用途 电力网中所采用的电抗器,实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时,会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制,要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此,为了满足某些断路器遮断容量的要求,常在出线断路器处串联电抗器,增大短路阻抗,限制短路电流。由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。 一、电抗器概念 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 二、电抗器分类: 按结构及冷却介质、按接法、按功能、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。 电抗器作为无功补偿手段,在电力系统中是不可缺少的。 并联电抗器:发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸引力,因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。 限流电抗器:限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器,以限制馈线的短路电流,并维持母线电压,不致因馈线短路而致过低。 阻尼电抗器(通常也称串联电抗器)与电容器组或密集型电容器相串联,用以限制电容器的合闸涌流。这一点,作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与滤波电容器串联组成谐振滤波器,一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通滤波。直流输电线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化铁道,以至于所有大功率晶闸管控制的电力电子电路都是谐波电流源,必须加以滤除,不让其进入系统。电力部门对于电力系统中的谐波有具体规定。p 消弧线圈:消弧线圈广泛用于lOkV-6kV级的谐振接地系统。由于变电所的无油化倾向,因此35kV以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。p 平波电抗器:平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的,在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的,需要由平波电抗器加以抑制。直流

高压变频器的工作原理及功能

是指输入电压在3KV以上的大功率,主要电压等级有3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等电压等级的高压大功率变频器,高压变频器主要以进口为主,我国已有高压变频器生产企业,以后我们就可以用国产的高压变频器了。对大企业的高压节能也就方便多了。高压变频器由高-低-高;低-高;高-高之分。高-低-高方式高压变频器是把高压用降压后,用变频器进行控制,再用升压变压器把电压升到我们使用的电压,供给高压电机使用。一般高低高方式都用在小功率的高压电机做变频节能用。 低-高方式高压变频器是用低压变频器控制后,直接用升压变压器把电压升到电机使用电压。低高方式也是用在小功率高压电机做变频节能用。高-高方式高压变频器是直接用变频器多个模块串联后,直接使用高压电源,直接输出高压,供高压电机使用。高高方式主要用在大功率高压电机做变频节能用。高压变频器主要有日本富士高压变频器、日本三菱高压变频器、日本东芝高压变频器、瑞典ABB高压变频器、德国西门子高压变频器、美国罗宾康高压变频器、合亿高压变频器、利德华福高压变频器等。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达变频器、三菱变频器、西门子变频器、安川变频器、艾默生变频器的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/6411410314.html,/

电抗器工作原理和作用

串联电抗器 基本介绍 电抗器在高压配电系统的作用:电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整串联电抗器的数量来调整运行电压。 基本作用 1、降低电容器组的涌流倍数和涌流频率,便于选择配套设备和保护电容器。根据GB50227标准要求应将涌流限制在电容器额定电流的10倍以下,为了不发生谐波放大(谐波牵引),要求串联电抗器的伏安特性尽量为线性。网络谐波较小时,采用限制涌流的电抗器;电抗率在0.1%-1%左右即:可将涌流限制在额定电流的10倍以下,以减少电抗器的有功损耗,而且电抗器的体积小、占地面积小、便于安装在电容器柜内。采用这种电抗器是即经济,又节能。 2、串联滤波电抗器,电抗器阻抗与电容器容抗全调谐后,组成某次谐波的交流滤波器。滤去某次高次谐波,而降低母线上该次谐波的电压值,使线路上不存在高次谐波电流,提高电网的电压质量。 滤波电抗器的调谐度: XL=ωL=1/n2XC=AXC 式中A-调谐度(%) XL-电抗值(Ω) XC-容抗值(Ω) n-谐波次数

L-电感值(μH) ω----314 按上述调谐度配置电抗器,可满足滤除各次谐波。 3、抑制谐波的电抗器,先决条件是需要清楚电网的谐波情况,查清周围用电户有无大型整流设备、电弧、炼钢等能产生谐波的设备,有无性能不良好的高压变压器及高压电机,尽可能实测一下电网谐波的实际量值,再根据实际谐波量来配置适当的电抗器。铁芯电抗器电抗线性度不好,有噪声,空芯电抗器运行无噪声,线性度好,损耗小。 标准规定空芯电抗器容量在100KVAR以下时,每伏安损耗不大于0.03W。例如:单台12000VA电抗率6%的电抗器损耗为360W,三相有功损耗为1080W,这是一个不小的数字。电网上谐波较小时,采用限流电抗器可节省电能。 4、由于设置了串联电抗器,减少了系统向并联电容器装置或电容器装置向系统提供短路电流值。 5、可减少电容器组向故障电容器组的放电电流,保护电力电容器。 6、可减少电容器组的涌流,有利于接触器灭弧,降低操作过电压的幅值。 7、减小了由于操作并联电容器组引起的过电压幅值,有利于电网的过电压保护。三相串联电抗器 选型原则 用电企业都有自身的特点,对设备有不同的要求,干式电抗器有噪音小、电抗器的线性度好、机械强度高、安装简单等特点;油浸电抗器损耗小、占地面积小、线性度不好、噪音大。因此,采用什么样的电抗器应综合考虑。串联电抗器主要作用是抑制谐波、限制涌流和滤除谐波。电抗率是电抗器的主要参数,电抗器的大小直接影响它的作用。 限流电抗器电抗率在0.1-1%,而抑制谐波的电抗器电抗率在4.5%-13%,限流电抗器把涌流限制在电容器额定电流10倍以下为谊。配置限流电抗器时,应考虑线路电抗(1μH/M)。 产品说明

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