电抗器的基本结构
电抗器工作原理
电抗器工作原理电抗器是一种电力电子器件，用于调整电路中的电抗性。
它主要通过改变电流和电压之间的相位差来实现对电路的调节。
本文将详细介绍电抗器的工作原理。
一、电抗器的基本结构电抗器由线圈和铁芯组成。
线圈通常由绕制在铁芯上的导线构成。
铁芯的材料通常是铁氧体或者铁磁合金，具有较高的磁导率和低的磁滞损耗。
线圈和铁芯的结构决定了电抗器的工作特性。
二、电抗器的工作原理电抗器的工作原理基于电感和电容的特性。
在交流电路中，电感和电容会产生相位差，从而影响电流和电压之间的关系。
电抗器通过改变电感和电容的数值来调整电路中的电抗性，从而实现对电路的调节。
1. 电感的作用电感是电抗器中的主要元件之一。
电感的作用是储存电能，并反抗电流的变化。
当电流通过电感时，电感会产生一个磁场，储存电能。
当电流变化时，磁场会产生感应电动势，反抗电流的变化。
因此，电感可以使电流和电压之间的相位差发生变化。
2. 电容的作用电容也是电抗器中的重要元件。
电容的作用是储存电能，并反抗电压的变化。
当电压施加在电容上时，电容会储存电能。
当电压变化时，电容会释放储存的电能，反抗电压的变化。
因此，电容可以使电流和电压之间的相位差发生变化。
3. 电抗器的调节作用电抗器通过改变电感和电容的数值来调节电路中的电抗性。
当电感增加或者电容减小时，电抗器的电抗性增加，电流和电压之间的相位差增大。
反之，当电感减小或者电容增加时，电抗器的电抗性减小，电流和电压之间的相位差减小。
通过调节电感和电容的数值，电抗器可以实现对电路的精确调节。
三、电抗器的应用领域电抗器在电力系统中有广泛的应用。
以下是电抗器的几个主要应用领域：1. 电力补偿电抗器可以用于电力系统的无功补偿。
在电力系统中，无功功率是指由电感和电容产生的功率，它与有功功率一起构成为了总功率。
通过在电力系统中添加适当的电抗器，可以改变电路的无功功率，实现对电力系统的无功补偿。
2. 滤波器电抗器可以用于滤波器电路中。
滤波器用于去除电路中的高频噪声或者杂散信号。
油式电抗器及变压器类产品结构原理功能简介
油浸式产品型号说明
并联电抗器型号含义
• 其中，设计序号目前均为空；举例说明： • BKS-60000/35表示35kV等级容量为60000kvar的油浸式铁心并联电
油电浸抗式器产的品分种类类
电力系统配电线路经消弧线圈接地，为小电流接地系统的一种。 油浸式磁控电抗器
磁控电抗器用作无功补偿可以平滑的调节输出的无功，比一般的无 功补偿设备具有更多的作用。 （1）提高功率因数，降低网损，可以使功率因数达到0.9-0.99的要求； （2）阻尼系统振荡，提高阻尼极限，提高输电线传输能力； （3）提高电网的电压稳定能力；
为了保证变压器在最低温度时其绝缘、电气部分依然被油浸泡(保护)，最高温 度时油又不溢出，因此设置一个与油箱想通的可容纳此种体积变化的容器就 是储油柜。
储油柜的分类： 储油柜按其内部变压器油是否与空气接触分为敞开式和密封式； 密封式储油柜按其内部隔离空气和变压器的材料分为胶囊式、隔膜式和波
纹管式； 波纹管式储油柜按其波纹管与变压器油的相对位置分为外油式和内油式
中性点侧相连，用于补偿三相并联电抗器相间电容和相对地电容，限制 过电压，消除潜供电流（当故障相线路自两侧切除后，非故障相线路与 断开相线路之间因存在电容耦合和电感耦合）。 油浸式消弧线圈
当电网发生单相接地故障后，故障点流过电容电流，消弧线圈提供 电感电流进行补偿，使故障点电流降至10A以下，有利于防止弧光过零 后重燃，达到灭弧的目的，降低高幅值过电压出现的几率，防止事故进 一步扩大。
线圈：电抗器的电路部分，用纸包、漆包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。
电抗器的基本结构
电抗器的基本结构 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】电抗器的基本结构一、铁心式电抗器的结构铁心式电抗器的结构与变压器的结构相似，但只有一个线圈——激磁线圈；其铁心由若干个铁心饼叠置而成，铁心饼之间用绝缘板（或纸板、酚醛纸板、环氧玻璃布板）隔开，形成间隙；其铁轭结构与变压器相同，铁心饼与铁轭由压缩装置通过螺杆拉紧，形成一个整体，铁轭和所有的铁心饼均应接地。
铁心结构，铁心饼由硅钢片叠成，叠片方式有以下几种：（a）单相电抗器铁心；（b）三相电抗器铁心（1）平行叠片其叠片方式，与一般变压器相同，每片中间冲孔，用螺杆、压板夹紧成整体，适用于较小容量的电抗器。
（2）渐开线状叠片其叠片方式，与渐开线变压器的叠片方式相同，中间形成一个内孔，外圆与内孔直径之比约为4:1至5:1，适用于中等容量的电抗器。
（3）辐射状叠片其叠片方式，硅钢片由中心孔向外辐射排列，适用于大容量电抗器。
（a）平行叠片；（b）渐开线状叠片；（c）辐射状叠片在平行叠片铁心中，由于气隙附近的边缘效应，使铁心中向外扩散的磁通的一部分在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面垂直，这样会引起很大的涡流损耗，可能形成严重的局部过热，故只有小容量电抗器才采用这种叠片方式。
在辐射形铁心中，其向外扩散的磁通在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面平行，因而涡流损耗减少，故大容量电抗器采用这种叠片方式。
铁心式电抗器的铁轭结构与变压器相似，一般都是平行叠片，中小型电抗器经常将两端的铁心柱与铁轭叠片交错地叠在一起，为压紧方便，铁轭截面总是做成矩形或丁形。
二、空心式电抗嚣的结构空心式电抗器就是一个电感线圈，其结构与变压器线圈相同。
空心电抗器的特点是直径大、高度低，而且由于没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容较大，因此冲击电压的初始电位分布良好，即使采用连续式线圈也是十分安全的。
空心式电抗器的紧固方式一般有两种：一是采用水泥浇铸，故又称为水泥电抗器；另一种是采用环氧树脂板夹固或采用环氧树脂浇铸。
输入电抗器,输出电抗器,直流电抗器
输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。
电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。
输入电抗器的作用；用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷, 有效地保护变频器和改善功率因数，它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。
直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。
1、输入电抗器作用：用于变频器和电网间，主要作用滤波，防止谐波进入电网连接方式：串联2、直流电抗器作用：用于变频器直流侧，直流是带纹波的，因整流方式的不同，纹波的幅值和频率也不同，主要作用是平波，提高功率因数连接方式：串联3、输出电抗器：用于变频器和负载之间，因变频器输出多为PWM波形，不能直接用于负载，需要加电抗器进行滤波，目前多采用电感+电容的LC滤波方式连接方式：串联用户对变频器使用电抗器应如何选择？下面从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。
额定交流电流的选择额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分量。
即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。
电压降电压降是指50HZ时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。
通常选择电压降在4V~8V左右。
电感量的选择电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！若电感量选择不合适，会直接影响额定电流下的电压降的变化，从而引起故障。
输出,输入电抗器
输出、输入电抗器2010-01-09 11:56:26| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅一.输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。
电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。
二.输入电抗器的作用；用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷, 有效地保护变频器和改善功率因数，它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。
三.直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。
电抗器产品执行检验标准：IEC289：1987 电抗器GB10229-88 电抗器JB9644-1999 半导体电气传动用电抗器GB6450-86 本标准等效国标IEC 726(1982)《干式电力变压器》用户对变频器使用电抗器应如何选择？下面从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。
1，额定交流电流的选择额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分量。
即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。
2，电压降电压降是指50HZ时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。
通常选择电压降在4V~8V左右。
3，电感量的选择电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！若电感量选择不合适，会直接影响额定电流下的电压降的变化，从而引起故障。
而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。
干式铁芯电抗器结构设计
干式铁芯电抗器结构设计发表时间：2017-01-21T16:22:36.337Z 来源：《电力设备》2016年第22期作者：田民生[导读] 在供电量越来越大的今天，高质量和低耗能的电抗器成为电力系统和大型厂矿企业的“宠儿”。
（西安中扬电气股份有限公司 710077）摘要：在供电量越来越大的今天，高质量和低耗能的电抗器成为电力系统和大型厂矿企业的“宠儿”，干式铁芯电抗器就是其中一种，本文通过相关资料和调查详细介绍了干式铁芯电抗器的分类和作用，分别其并联抗电器和串联抗电器两种分类产品的结构设计，希望能增强大家对干式铁芯电抗器的了解程度，对电抗器的发展有所裨益。
关键词：干式铁芯电抗器；分类；结构设计电能已经是我们生活中必不可少的能源之一，甚至和各种高科技产品息息相关，在这种情况下各种电器元件也成为我们关注的重点，空心电抗器、铁芯电抗器等都得到了巨大的发展，为我们的日常生活带来了便利。
一、干式铁芯电抗器电抗器是指在电路担当阻抗作用的元件，包括空心电抗器和铁芯电抗器，前者是螺线管状的导线，后者还需要在螺线管中放入铁芯以增大电感，近年来，铁芯电抗器具有非常好的发展态势，主要是因为其噪音低、损耗低，拥有良好的电气性能，占地小，无油，安装简单，且成本较低，但是与空气电抗器相比还有一些缺点，抗噪和电抗值线性度还有发展的空间。
干式铁芯电抗器主要分为并联式电抗器和串联式电抗器两种，前者的作用是补偿线路电容性充电电流，通过规定系统工频电压升高程度和操作过电压范围来控制电流，以此减少系统绝缘性，促使线路安全运转；后者需要放置于电容器回路中，当电容器投入时可以达到限制冲击电流的目的，还能与电容器组形成谐波回路，对某些谐波进行滤波；两种干式铁芯电抗器在作用部位和作用上都有所不同，各有所长，因此在结构设计上也存在差异，下文将分别对其介绍。
[1]二、并联式电抗器结构设计干式铁芯并联电抗器作为一种静态补偿设备已经在各地的电网改造中得到应用，在绕组的绝缘性、温升计算和抗噪方面还存在一些难题，下面介绍此种电抗器的设计要点。
电抗器的基本结构
电抗器的基本结构电抗器（Reactors）是一种用来调节电力系统中电流和电压的电气设备。
它由线圈和铁芯组成，能够调节电能的频率、电流和功率因数。
电抗器的基本结构主要包括线圈、铁芯以及外壳。
1.线圈：电抗器的线圈是由绝缘电导材料制成的，通常采用铜导线绕制。
线圈的绕组数目和排列方式决定了电抗器的容抗值，可根据需求调整。
线圈的绕制结构要求紧凑，以减小直流电阻和自感电抗的损耗。
2.铁芯：电抗器的铁芯通常由硅钢片或铁氧体制成。
铁芯的主要作用是增强电感作用，从而产生电感电抗。
通过选择合适的铁芯材料和设计合理的结构，可以降低铁芯损耗、谐波损耗和激励电流。
3.外壳：电抗器的外壳通常由金属材料制成，如钢板或铝合金。
外壳的主要作用是起到支撑和保护线圈和铁芯的作用，同时也能够防止外界杂散磁场对电抗器造成的干扰。
在实际应用中，电抗器的结构还可能包括一些辅助设备，以提高电抗器的性能和可靠性。
常见的辅助设备有：1.温度探测器：为了保护电抗器免受过热损坏，通常会在电抗器内部或外部安装温度探测器，用于监测电抗器的温度。
当温度超过设定值时，温度探测器将发出告警信号，以防止电抗器过热。
2.扇冷系统：对于功率较大的电抗器，通常需要安装扇冷系统以保持合适的工作温度。
扇冷系统能够通过强制对流来冷却电抗器，以提高散热效果。
3.避雷器：在电力系统中，由于雷电等原因，会产生过电压冲击。
为了保护电抗器免受过电压的损害，通常会在电抗器的输入、输出端安装避雷器，以抑制和分散过电压。
4.接地装置：为了提供安全的工作环境和排除故障电流，电抗器需要接地装置。
地线用于将电抗器的基准电势与地势相连，以防止由于绝缘故障或其他原因引起的电势差。
总之，电抗器的基本结构包括线圈、铁芯和外壳。
它们的设计和选择需要根据具体的电力系统要求和应用场合来确定。
通过合理的电抗器设计和加工制造技术，可以提高电抗器的效率和稳定性，从而实现对电力系统的电流和电压进行精确控制。
三相电抗器结构、原理、用途
三相电抗器结构、原理、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。
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电抗器的基本结构
一、铁心式电抗器的结构
铁心式电抗器的结构与变压器的结构相似，但只有一个线圈——激磁线圈；其铁心由若干个铁心饼叠置而成，铁心饼之间用绝缘板（或纸板、酚醛纸板、环氧玻璃布板）隔开，形成间隙；其铁轭结构与变压器相同，铁心饼与铁轭由压缩装置通过螺杆拉紧，形成一个整体，铁轭和所有的铁心饼均应接地。
铁心结构，铁心饼由硅钢片叠成，叠片方式有以下几种：
（a）单相电抗器铁心；（b）三相电抗器铁心
（1）平行叠片
其叠片方式，与一般变压器相同，每片中间冲孔，用螺杆、压板夹紧成整体，适用于较小容量的电抗器。
（2）渐开线状叠片
其叠片方式，与渐开线变压器的叠片方式相同，中间形成一个内孔，外圆与内孔直径之比约为4:1至5:1，适用于中等容量的电抗器。
（3）辐射状叠片
其叠片方式，硅钢片由中心孔向外辐射排列，适用于大容量电抗器。
（a）平行叠片；（b）渐开线状叠片；（c）辐射状叠片
在平行叠片铁心中，由于气隙附近的边缘效应，使铁心中向外扩散的磁通的一部分在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面垂直，这样会引起很大的涡流损耗，可能形成严重的局部过热，故只有小容量电抗器才采用这种叠片方式。
在辐射形铁心中，其向外扩散的磁通在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面平行，因而涡流损耗减少，故大容量电抗器采用这种叠片方式。
铁心式电抗器的铁轭结构与变压器相似，一般都是平行叠片，中小型电抗器经常将两端的铁心柱与铁轭叠片交错地叠在一起，为压紧方便，铁轭截面总是做成矩形或丁形。
二、空心式电抗嚣的结构
空心式电抗器就是一个电感线圈，其结构与变压器线圈相同。
空心电抗器的特点是直径大、高度低，而且由于没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容较大，因此冲击电压的初始电位分布良好，即使采用连续式线圈也是十分安全的。
空心式电抗器的紧固方式一般有两种：一是采用水泥浇铸，故又称为水泥电抗器；另一种是采用环氧树脂板夹固或采用环氧树脂浇铸。
空心电抗器都做成单相。
组成三相电抗器组时，有三种排列方式。
不同的排列方式，相间互感不同，因而对线圈的绕向和匝数的要求也不同。
按图1-4（a）排列的电抗器，为了减少相间支撑瓷座的拉伸力，中间一相线圈的绕向应与上下两相相反；重叠两相线圈绕向相反，另一相与上面的那一相绕向相同；按1-4（c）排列时，则三相绕向相同。
（a）垂直排列；（b）两相重叠一相并列；（c）水平排列
在空心式电抗器中，主磁通与导线交链，因此必须充分注意涡流损耗。
在电流较大的水泥电抗器中，其线圈均由两根以上的电缆并绕。
为了使各并联支路中电流分配均匀，各支路电缆要进行换位，常用的换位法；水泥电抗器一般用DKL型铝电缆绕制，电缆绝缘为0.72mm 的电缆纸，外面再绕包棉纱编织带或玻璃布带作护套，在金属模具中绕制成型后，再浇水泥，待水泥硬化后，进行真空干燥处理，以除去混凝土及电缆外包绝缘中的水分，最后浸防潮绝缘漆。
（a）单根绕；（b）二根并绕；（c）三根并绕
用环氧树脂板夹固的空心式电抗器外形与水泥电抗器相似，散热性能较好，但长期使用，其夹固件会因导线的电磁振动而松脱，为了克服上述缺点，可用环氧树脂浇铸，这样抗振动的机械强度增加了，但散热能力变差。
第二节铁心式电抗器和空心式电抗器的比较
1.容量
中小型电抗器可采用铁心式结构，而大容量电抗器较多地采用空心式结构，其理由如下：假设在电抗器线圈两端施加正弦交流电压?U（有效值），电流为I，铁心不饱和，因此其磁压降可以略去，并忽略漏磁通的影响，则电抗器的容量S?可用下式计算：
S=UI
U≈E=ωW（Φm/√2）
Φm/√2=BAc
式中，EV）；———自感电势（
W———线圈匝数；
ω———电流的角频率（1/ S）；
Φm———磁通最大值（Wb）；
B———磁通密度的有效值（Wb/?）；
Ac———等效气隙导磁面积（?）。
由全电流定律知
HδΣ=WI
式中，H------磁场强度（A/m）；
δΣ———气隙总长度（m）。
即：S=ωB?H（AcδΣ）
在?B、H一定时，S与气隙体积?AcδS增大时，心柱的横截面积Ac随着增大，气隙总长度δΣ也要增大。
当给定单个气隙长度时，气隙数就增多，从而铁心饼数增多，这将给铁心柱的固定带来很大的困难，因此在容量较大的电抗器中越来越多地采用空心式结构。
Σ成正比，即S∝AcδΣ当容量
2 电抗
铁心式电抗器的主磁路由磁导率高的铁磁材料构成，因此对于相同的线圈，铁心式电抗器的电抗值比空心式大。
当磁密较高时，铁心会饱和，而导致铁心电抗器的电抗值变小；空心式电抗器的电抗值总是保持为常数。
3 冲击电压的初始电位分布
空心式电抗器没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容大，因而其冲击电压的初始电位分布良好，而铁心式电抗器由于有铁心柱，对地电容较大，其初始分布特性比空心式差。
4 损耗
在小容量时，空心式电抗器的总损耗比铁心式大；随着容量的增大，铁心式和空心式的差别减小；当容量达到一定值时，两种结构电抗器的损耗基本相同。
5 噪声和振动
在铁心式电抗器中，由于铁心饼的磁致伸缩和铁心饼间的吸引力而产生较大的振动和噪声，而空心式电抗器没有铁心饼，故振动和噪声相对较小。