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串联电抗器的研究
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发表时间:2019-06-15     阅读次数:     字体:【 】
在电力系统中电抗器按连接方式可分为串联型和并联型。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。串联电抗器主要有以下几大功能:

①限制短路电流;

②在无功补偿中与电容器串联,构成非调谐补偿单元,抑制电网中高次谐波侵入补偿支路;在无源滤波器中与电容器全调谐后,组成某次谐波的低阻抗通道,从而降低系统中该次谐波的电压值,达到滤波目的。

那么串联电抗器到底是怎么组成的呢?

串联电抗器由铁芯、线圈、绝缘支撑件、固定夹件、温敏开关等部分组成。

铁芯


由硅钢片叠装而成,该工艺包括:铺台、叠片、起立、涂漆、绑扎等工序。

(百度----硅钢片是一种含碳量极低的硅铁软磁合金,一般含硅量为0.5~4.5%,经热、冷轧制成。一般厚度在1mm以下,具有高电阻率和最大磁导率,低矫顽力、铁芯损耗和磁时效特性)

如上图采用宝钢生产的0.35mm厚硅钢片,表面光滑、平整、厚度均匀,相应的叠装系数提高。

电抗器噪音的主要来源就是铁芯部分,即硅钢片的磁致伸缩——如热胀冷缩现象,磁场或电场也会导致物体尺寸的身长或缩短。

在产品设计上,磁通密度越高,噪音越大;高次谐波含量越多,磁通畸变程度越高,同样也会导致震动加剧。

(gb1094.6-2011 《电力变压器 第6部分:电抗器》中规定声级测量:<45db (a))


可采取相应的措施,首先低磁通密度,一般在0.8~1.2范围内,高性价比;

其次应该选择磁致伸缩小的优质硅钢片;

在加工时,钢片表面平整,减少边缘毛刺。


正常运行中铁芯除噪音,另一个考核指标就是铁损,包括磁滞损耗、涡流损耗两部分。

铁磁材料在反复磁化过程中因磁滞现象而损耗的能量以热能的方式四周辐射。

0.35mm厚度硅钢片在提高导磁率及电抗率同时,大大降低铁芯的损耗,铁芯的温升在85k以内。

线圈


常见的电抗器线圈为绕箔式,绕线两种,材质为铝、铜。铜的导电性能高于铝,但铜线成本较高。

专业厂家采用电工铜,纯度在99.95%以上。从而保证长期运行时,线圈温升在85k以内。

一般线径:2.5×7、4×7、4×8等规格。

电缆接头处采用氩气焊接:

其焊点温度高,焊点的焊材融化饱满,从而可以保证在电抗器高温(如故障时)情况下,焊点都不会融化,从而防止因为端子烧毁。

但是往往电缆搭接处容易烧毁,原因无外乎以下几种

①电缆搭接螺丝漏锁或未锁紧;

②电缆铜端头,压钳压接不到位;

③电缆选型过小;

④未定期巡检,螺栓松动(电抗器运行时振动),接触电阻增大;

电抗器线圈为绝缘漆包线,消除相间短路,及漏电故障。


骨架




上图部件为绝缘骨架,尺寸:44(长)×80(宽)×132(高)/mm。绝缘等级为h级,耐温在180℃以上。

骨架处于电场,磁场,热辐射环境中,还要承受电磁应力影响,因此骨架的老化速度决定了电抗器的使用寿命,介电强度在3kv/1min。

夹件

上下夹件采用非导磁材料,减少漏磁

固定螺栓


螺栓拉力强度8.8级,承受电抗器铁芯应力,只有铁芯层叠紧凑,才能减小铁芯震动、噪音。

弹性胶垫绝缘等级为h级,见上图深红部件。

浸渍

整体经热烘,浸漆,固化等工艺,电抗器一体化性能高,也是减小震动、噪音的有力措施。

由于电抗器铁芯,线圈等部件与空气隔离,能防止生锈,另外在盐雾及腐蚀性等恶劣环境中,增强运行的可靠性。

造成了电抗器皮实耐用的风格特点。


 
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