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。電抗器也叫電感器,一個導(dǎo)體通電時就會在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場,所以能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而導(dǎo)體的電感較小,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。并且,為了讓這只螺線管具有更大的電感,還會在螺線管中插入鐵心。干式鐵芯串聯(lián)電抗器用于低壓無功補償柜中,與電容器相串聯(lián),當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)中有大量整流、變流裝置等諧波源時,其產(chǎn)生的高次諧波會嚴重危害主變及其他電器設(shè)備的安全運行。電抗器與電容器相串聯(lián)后,能有效地吸收電網(wǎng)諧波,改善系統(tǒng)的電壓波形,提高系統(tǒng)的功率因數(shù),并能有效地抑制合閘涌流及操作過電壓,有效地保護了電容器。
鐵心式電抗器,其結(jié)構(gòu)主要是由鐵心和線圈組成的。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不由外在電壓或電流決定,而是取決于自身線圈匝數(shù)、線圈和鐵心氣隙的尺寸。當(dāng)電網(wǎng)短路電壓大于6%時,允許輸入電抗器運行。對于12脈動整流單元,至少需要一相對電壓降為2%的網(wǎng)側(cè)進線電抗器。輸入電抗器主要應(yīng)用于工業(yè)/工廠自動化控制系統(tǒng)中,安裝在變頻器、調(diào)速器與電網(wǎng)電源輸入電抗器之間,用于抑制變頻器、調(diào)速器等產(chǎn)生的浪涌電壓和電流,大限度的衰減系統(tǒng)中的高次諧波及畸變諧波。用于電網(wǎng)進線中,通過的是交流電流,進線電抗器的作用是限制變流器換相時電網(wǎng)側(cè)的壓降和晶閘管的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,以及并聯(lián)變流器組的解耦。
平波電抗器用于整流以后的直流回路中。整流電路的脈波數(shù)總是有限的,在輸出的整直電壓中總是有紋波的。這種紋波往往是有害的,需要由平波電抗器加以抑制。直流輸電的換流站都裝有平波電抗器,使輸出的直流接近于理想直流。直流供電的晶閘管電氣傳動中,平波電抗器也是不可少的。電抗器也叫電感器,一個導(dǎo)體通電時就會在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場,所以能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而導(dǎo)體的電感較小,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。并且,為了讓這只螺線管具有更大的電感,還會在螺線管中插入鐵心。電抗器在額定負載下長期正常運行的時間,就是電抗器的使用壽命。電抗器使用壽命由制造它的材料所決定。制造電抗器的材料有金屬材料和絕緣材料兩大類。金屬材料耐高溫,而絕緣材料長期在較高的溫度、電場和磁場作用下,會逐漸失去原有的力學(xué)性能和絕緣性能,例如變脆、機械強度減弱、穿。這個漸變的過程就是絕緣材料的老化。