[试题]电抗器作用

[试MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1716262542742_0]电抗器作用 稳压，滤波，虑掉电网中的谐波，有的时候电网电压是不稳的，有了电抗器可以虑掉过大的谐波。电抗器其实就是电感。 电抗器(电感器)的特性是通直流隔交流，利用这个原理来抑止浪涌电流，而电容器的作用恰恰相反，是通交流隔直流，利用电容器的这个特点来滤除高频谐波。它们组成的LC滤波器能够隔离空调本身电路和电网之间的互相干扰，同时还可以提高功率因素。 提高功率因素呢,众所周知，纯阻性电路的功率因素最高，何为功率因素，就是电压与电流间夹角的余弦值，纯感性或纯容性电路，电流与电压的夹角的绝对值均为90度，纯容性电路中接入电感，纯感性电路中接入电感，均能减少此夹角，故均能提高功率因素。加入后，复阻抗的值会有变化～ 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S，叫功率因数。(实际负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复合物，复合后统称“阻抗”，写成数学式即是:阻抗Z=R+j(XL–XC)。其中R为电阻，XL为感抗，XC为容抗。如果(XL–XC) > 0， 称为“感性负载”;反之，如果(XL–XC) < 0称为“容性负载”。交流电通过感性负载时，交流电压的相位超前交流电流相位(0?<ф<90?);交流电通过容性负载时，交流电压的相位滞后交流电流相位(-90?<ф< 0?);电工学定义该角度ф为功率因数角，功率因数角ф的余弦值即Cosф叫做功率因数。)另外，电感器和电容器还有储能的作用，(像显示器二次电源的储能电感器等等)能够使空调运行的更稳定些，噪音也小点。 对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0?，因此，电路的功率因数为1最大(Cos 0?=1);而纯电感电路，电压与电流的位相差为90?，并且是电压超前电流;在纯电容电路中，电压与电流的位相差则为- 90?，即电流超前电压。在后两种电路中，功率因数都为零(Cos 90?= 0)。对于一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。纯容性电路中接入电感，纯感性电路中接入电感，均能减少此夹角，(其比值越接近1功率因素越高。)故均能提高功率因素。 变频器的承受过压能力并不强，一般都需要电抗器的～ 变频空调器中电抗器的作用: 1.无功补偿 2、变频空调器的频率整定是产生干扰信号电抗器可以降低对电源污染 交流变频空调器的工作原理是:变频技术是通过变频器改变电源频率，从而改变压缩机的转速的一种技术(见图1变频空调变频器构成方框图)。通过变频器先进行交流到直流的变换，再通过变频器进行直流到交流的变换，从而控制交流电机的转速。而对变频器的控制是通过传感器将室内温度信息传递给微电脑，输出一定频率变化的波形，控制变频器的频率。当室内急速降温或急速升温时，室内空调负荷加大，压缩机转速加快，制冷量按比例增加，相反，当室内空调负荷减少时，压缩机正常运转或减速。 直流变频空调器的工作原理是把50Hz工频交流电源转换为直流电源，并送至功率模块主电路，功率模块也同样受微电脑控制，所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源，压缩机使用的是直流电机，所以直流变频空调器也可以称为全 直流变速空调器。直流变频空调器没有逆变环节，在这方面比交流变频更加省电。 回答人的补充 2009-08-21 22:51 变频器输出端增加输出电抗器，是为了增加变频器到电动机的导线距离，输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。 电抗器的主要作用:是用以限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在540V/μs以内，它还用于钝化变频器输出电压(开关频率)的陡度，减少逆变器中的功率元件(如IGBT)的扰动和冲击。 将电抗器与电容器串联构成去谐系统可以避免这些谐振现象。去谐系统的自振频率 介于最低的谐波频率和基波频率之间，对于高于去谐系统自振频率的谐波而言，去谐系统表现为感性，避免了谐振;对于50Hz的基波频率而言，它呈容性，因而无功功率可以得到补偿。 此串联电抗器不但能抑制合闸时的瞬时涌流，而且可抑制、吸收谐波电流，具有滤波作用，大大提高了电网的运行安全性。 然而，串抗与电容器不能随意组合，若不考虑电容装置接入处电网的实际情况，采用"一刀切"的配置方式(如电容器一律配用电抗率为5,,6,的串抗)，往往适得其反，招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振，危及装置与系统的安全。由于电力谐波存在的普遍性，复杂性和随机性，以及电容装置所在电网结构与特性的差异，使得电容装置的谐波响应及其串抗电抗率的选择成为疑难的问题，也是人们着力研究的课题。电容器组投入串抗后改变了电路的特性，串抗既有其抑制涌流和谐波的优点，又有其额外增加的电能损耗和建设投资与运行费用的缺点。所以对于新扩建的电容装置，或者已经投运的电容装置中的串抗选用 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，进行技术经济比较是很有必要的。虽然现有的成果尚不足为电容装置工程设计中串抗的选用作出量化的规定，但是随着研究工作的深入，实际运行经验的积累，业已提出许多为人共识的见解，或行之有效的措施，或可供借鉴的教训。 下面总结电容器串联电抗器时，电抗率选择的一般规律。 电网谐波中以3次为主 编辑本段 根据《并联电容器装置设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》，当电网谐波以3次及以上为主时，一般为12%;也可根据实际情况采用4.5%~6%与12%两种电抗器: (1)3次谐波含量较小，可选择0.5%~1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后3次谐波放大量是否超过或接近限值，并有一定裕度。 (2)3次谐波含量较大，已经超过或接近限值，可以选用12%或4.5%~6%串联电抗器混合装设。 电网谐波中以3、5次为主 编辑本段 (1)3次谐波含量较小，5次谐波含量较大，选择4.5%~6%的串联电抗器，尽量不使用0.1%~1%的串联电抗器; (2)3次谐波含量略大，5次谐波含量较小，选择0.1%~1%的串联电抗器，但应验算电容器投入后3次谐波放大是否超过或接近限值，并有一定裕度。 电网谐波以5次及以上为主 编辑本段 (1)5次谐波含量较小，应选择4.5%~6%的串联电抗器; 2)5次谐波含量较大，应选择4.5%的串联电抗器。对于采用0.1%~1%的 ( 串两电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大伙谐振。对于采用4.5%~6%的串联电抗器，要防止怼次谐波的严重放大或谐振。当系统中无谐波源时，为防止电容器组投切时产生的过电压和对电容器组正常运行时的静态过电压、无功过补时电容器端的电压升高的情况分析计算，可选用0.5%~1%的电抗器。 根据以上的选择原则，对无功补偿装置中的串联电抗器有以下建议: (1)新建变电所的电容器装置中串联电抗器的选择必须慎重，不能与电容器任意组合，必须考虑电容器装置接入处的谐波背景。 (2)对于已经投运的电容器装置，其串联电抗器选择是否合理须进一步验算，并组织现场实测，了解电网谐波背景的变化。对于电抗率选择合理的电容器装置不得随意增大或减小电容器组的容量。 (3)电容器组容量变化很大时，可选用于电容器同步调整分接头的电抗器或选择电抗器混合装设。通过对电容器组正常运行时的静态过电压情况和无功过补时电容器端的电压升高的分析计算，选用0.5%~1%的w电抗器，防止电容器组投切时产生的过电压。 电抗器的作用和使用寿命 发布时间:2010.01.19 新闻来源:电抗器|制动电阻-德州华宝机械电器有限公司 浏览次数: 24 近年来，我国500kV输电线路迅速发展，电网容量越来越大，由于电压等级高，电网装机容量大，造成了系统短路电流增大，事故电压波动大，功率因数偏低，开关容量不够和谐波电流的增加，解决这些问题的方法是在系统上安装电抗器。大容量干式空心电抗器是近几年研制开发的新型电抗器，它具有线性特性好，参数稳定，防火性能好的特点，本文仅就干式空心电抗器(以下简称电抗器)的作用和使用寿命作一分析。 1 电抗器的作用 1.1 电抗器的限流和滤波作用 电网容量的扩大，使得系统短路容量的额定值迅速增大。如在500kV变电所的低压35kV侧， 最大的三相对称短路电流有效值已经接近50kA。为了限制输电线路的短路电流，保护电力设 备，必须安装电抗器，电抗器能够减小短路电流和使短路瞬间系统的电压保持不变。 在电容器回路安装阻尼电抗器(即串联电抗器)，电容器回路投入时起抑制涌流的作用。同时与电容器组一起组成谐波回路，起各次谐波的滤波作用。如在 500kV变电所35kV无功补偿装置的电容器回路中，为了限制投入电容器时的涌流和抑制电力系统的高次谐波，在35kV电容器回路中必须安装阻尼电抗器，抑制3次谐波时，采用额定电压35kV，额定电感量26.2mH，额定电流350A干式空心单相户外型阻尼电抗器，它与2.52Mvar电容器对3次谐波形成谐振回路，即3次谐波滤波回路。同样，为了抑制5次及以上高次谐波，采用了额定电压35kV，额定电感量9.2mH，额定电流382A单相户外型阻尼电抗器，它与2.52Mvar电容器对5次及以上高次谐波形成谐振回路。起到了抑制高次谐波的作用，需要说明的是，在国家标准《电抗器》 GB10229—88和IEC289—88国际标准中均对阻尼电抗器的使用和技术条件作了规定。但目前国内有些部门将阻尼电抗器称为串联电抗器，严格来讲是不合适的，因为上述标准中均没有串联电抗器这个名称。 1.2 电抗器在无功补偿装置中的作用 随着我国500kV电力系统的发展，以及电气化铁路和大型钢铁基地的建设，在大型枢纽变电所中需要安装静止补偿装置的趋势越来越明显。静止补偿装置对负载突变的反映速度快(一般响应时间为0.02,0.04s)，具有平滑的无功功率和电压调节特性。因此它能够稳定电力系统电压，有效地补偿电力系统的无功功率系数，抑制电压的波动，维持电力系统处于三相平衡状态，抑制电力系统的次同步振荡。此外安装在电力系统枢纽点的静止补偿装置还能起降低电力系统暂态超压的作用。因此各大电网均要求大中型变电站必须安装电抗器来补偿电容性的无功功率，做到就地补偿，就地平衡，以保证电力系统的安全 运行。 电抗器是无功补偿装置的重要组成部分之一，并联电抗器用来提供感抗值消耗电力系统过剩的电容性无功功率，这在电力系统初期输送功率较小的时候以及电力系统后期在每日深夜轻负荷的时候都是十分必要的。因为在上述两种情况下，输电线路的无功功率损耗小，由于电容效应，输电线路产生的无功功率大于输电线路消耗的无功功率，在整个电力系统中存在剩余的无功功率(电容性)，必须安装并联电抗器来消耗这部分剩余的无功功率，满足电力系统无功平衡的需要，维持电力系统的电压水平。否则电力系统的电压过高，无法安全运行。 近年来用减少静止补偿装置中晶闸管的数量，来节省整个装置的投资，有尽可能增大电容器组(简称TSC)容量和并联电抗器组(简称TCR)容量的趋势。在有的静止补偿装置中甚至取消了TSC回路，完全由固定电容器组(简称FC)代替。这样为了保持静止补偿装置具有连续平滑的无功功率和电压调节特性，就需要加大并联电抗器的总容量。因此，电抗器的用量将越来越大。 串联在电容器回路中的阻尼电抗器除起到前面所叙述的限制涌流和高次谐波的作用外，也起 到了无功补偿的作用。 2 电抗器使用寿命的分析 电抗器在额定负载下长期正常运行的时间，就是电抗器的使用寿命。电抗器使用寿命由制造它的材料所决定。制造电抗器的材料有金属材料和绝缘材料两大类。金属材料耐高温，而绝缘材料长期在较高的温度、电场和磁场作用下，会逐渐失去原有的力学性能和绝缘性能，例如变脆、机械强度减弱、电击穿。这个渐变的过程就是绝缘材料的老化。温度愈高，绝缘材料的力学性能和绝缘性能减弱得越快;绝缘材料含水分愈多，老化也愈快。电抗器中的绝缘材料要承受电抗器运行产生的负荷和周围环境的作用，这些负荷的总和、强度和作用时间决定绝缘材料的使用寿命。 这些负荷包括热性质的、机械性质的和电气性质的，周围环境的作用指潮湿、化学污染、灰 尘和各种射线。 由于热作用一方面可以引起化学变化，如导致绝缘材料原子结构中的链断裂，分子结构改变，分离反应和交链反应;另一方面由于金属导线和相邻的绝缘材料间的热膨胀差别很大，而产生机械破坏。 因电抗器运行产生的交变磁场而引起的机械负荷有压力、拉力、伸展、振动。强度太高时，绝缘材料会产生撕裂拉断，损耗大会引起发热而产生破坏。周围环境中对电抗器起破坏作用的最普遍的是温度高、温度波动大和相对湿度大;其次有强光照射、灰尘、细沙、烟雾等;另外还有生物(如霉菌和细菌)的影响，以及一些动物(如白蚁)的侵害。在此要提一下各种辐射对绝缘材料均有一定的破坏作用，对于聚合的绝缘材料辐射分子量增加，或者由于链分裂，网状组织导致破坏。 电抗器运行时，它的使用寿命要受到以上各种负荷和环境的影响，其中负荷和环境的影响最大，因此，在保持足够的机械和电气特性下，温度稳定性和热状态均被看作是电抗器设计制造质量的重要指标，温度稳定性和热状态的突出影响是科研人员研究热负荷和寿命之间关系的原因。为此，国际电工委员会(IEC)和国家标准局制定了电抗器的IEC标准和国家标准。表1为干式空心电抗器国家标准规定的温升限值。从表1可以看出，各种绝缘材料的耐热温度与相应温升的差值，随着绝缘等级的提高而增大。这是因为采用不同耐热等级的绝缘材料制造的电抗器，运行时的温升限值是不同的。当温升较高时，电抗器运行时的热流强度就要增大。一般来说，部件中温度的分布随热流强度的增加而趋于不均匀，其平均温度与最热点温度的差值也增大。 表1 干式空心电抗器国家标准规定的温升限值 绝缘等级 绝缘的温度等级 /? (电阻法测得的平均值) 温升限值/K A 105 60 E 120 75 B 130 85 F 155 100 H 180 125 C 220 150 电抗器运行时，它的绕组既是导热介质，又是热源，它的温度一般来说在空间上总是按一定规律呈曲线分布。这样就有了最热点温升和平均温升之分，电抗器的发热限度以最热点温升为准，平均温升是检验设计是否合理和经济性能好坏的重要指标。平均温升与最热点温升之间有一定的规律性联系。可以用平均温升来衡量电抗器的发热情况，电抗器绕组绝缘的热寿命和绝缘是否受损应由绕组最热点温升来决定，而不是平均温度来决定。干式空心电抗器的使用寿命根据蒙特申格尔 (Montsinger)的寿命定律来计算 T,Ae-αθ (1) 式中 T——绝缘材料的使用寿命 A——常数(根据电抗器所用绝缘材料的等级确定) α——常数，约为0.88 θ——绝缘材料的温度 对于蒙特申格尔寿命定律的半对数θ,f(lnT)，得到含有方向常数-1/α的直线，该直线如图所示， 这就是绕组的寿命(绕组耐热等级为A、B和H)与绕组工作温度的 函数 excel方差函数excelsd函数已知函数     2 f x m x mx m      2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载 关系。 图 A、B和H耐热等级绝缘绕组的寿命与绕组运行温度的函数关系 从式(1)和图中可以看出，每种绝缘材料都有一个固定的温度变化值。在某一统计期内，若电抗器的最热点温度比所用绝缘材料的最高允许温度低，则绝缘老化缓慢，寿命延长。反之，则绝缘老化加快，寿命缩短。对于电抗器的全部寿命而言，这一寿命的延长或缩短便构成了寿命的补偿。每种绝缘材料的寿命减小到一半或寿命增加一倍的温度变化值是固定不变的。该温度变化值对于A级为8?，对于B级为 8,10?，对于H级为12?。由于A级的Δθ, 8?，因而蒙特申格尔寿命定律还称为8?规则，H级一般称为12?规则。 我们知道，每种绝缘材料均有其耐热的绝对最高温度(见表2)，当超过其绝对最高温度时， 绝 缘材料将迅速碳化而失去绝缘性能和力学性能。因此若电抗器经常过负荷运行时，一定要在 订货时与制造厂协商，在设计和制造过程中考虑经常过负荷的工作状态。 表2 绝缘等级和绝对最高温度的关系 绝缘等级温度/? 105(A) 120(E) 130(B) 155(F) 180(H) 220(C) 绝对最高温度/? 150 175 185 210 235 260