電抗器的工作原理

電抗器的原理是根據(jù)電感和電容的特性來達到對電流和電壓的調(diào)節(jié)。當(dāng)電抗器連接到電路中時，電感和電容的特性會導(dǎo)致電流和電壓之間的相位差，從而改變電路的特性。

2025-04-15 08:58:29

電抗器實質(zhì)上是一個無導(dǎo)磁材料的空心線圈。它可以根據(jù)需要布置為垂直、水平和品字形三種裝配形式。在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，會產(chǎn)生數(shù)值很大的短路電流。如果不加以限制，要保持電氣設(shè)備的動態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。因此，為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求，常在出線斷路器處串聯(lián)電抗器，增大短路阻抗，限制短路電流。

由于采用了電抗器，在發(fā)生短路時，電抗器上的電壓降較大，所以也起到了維持母線電壓水平的作用，使母線上的電壓波動較小，保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

電抗器按類型分為串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器，主要是使用它們的限流和濾波作用，具體的作用分別如下：

1、串聯(lián)電抗器的作用：

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，串聯(lián)電抗器通常起限流作用。

2、并聯(lián)電抗器的作用：

并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關(guān)運行狀況的多種功能，經(jīng)常用于無功補償。例如改善長輸電線路上的電壓分布；用來吸收電纜線路的充電容性無功；防止發(fā)電機帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象等。

3、輸入電抗器的作用：

輸入電抗器是用來限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，或平滑橋式整流電路換相時產(chǎn)生的電壓缺陷，有效地保護變頻器和改善功率因數(shù)，它既能阻止來自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染。

4、輸出電抗器的作用：

輸出電抗器主要作用是補償長線（50-200m）分布電容的影響，并能抑制輸出諧波電流，提高輸出高頻阻抗，有效抑制dv/dt.減低高頻漏電流，起到保護變頻器，減小設(shè)備噪聲的作用。電容器在補償功率的時候，往往會受到諧波電壓和諧波電流的沖擊，造成電容器損壞和功率因數(shù)降低，為此，需要在補償?shù)臅r候進行諧波治理。

5、直流電抗器的作用：

直流電抗器接在變頻系統(tǒng)的直流整流環(huán)節(jié)與逆變環(huán)節(jié)之間，主要用途是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規(guī)定值，保持整流電流連續(xù)，減小電流脈沖值，使逆變環(huán)節(jié)運行更穩(wěn)定及改善變頻器的功率因數(shù)。

6、濾波電抗器的作用：

濾波電抗器廣大用于高低壓濾波柜中，與濾波電容器相串聯(lián)，調(diào)諧至某一諧振頻率，用來吸收電網(wǎng)中相應(yīng)頻率的諧波電流，以消除高次諧波對主變及系統(tǒng)中其它電器設(shè)備的危害。

濾波電抗器與電容器相串聯(lián)后，不但能有效地吸收電網(wǎng)諧波，而且提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，對于系統(tǒng)的安全運行起到了較大的作用。

7、變頻器電抗器的作用：

變頻器應(yīng)用電抗器通常安裝在變頻器直流調(diào)速器的輸入或輸出端，可抵觸變頻器產(chǎn)生的3、5次諧波向電網(wǎng)傳遞，減少變頻產(chǎn)生的諧波對其他元件的干擾，改善電網(wǎng)質(zhì)量、提高功率因數(shù)并限制電網(wǎng)電壓的異常波動和電網(wǎng)上的沖擊電流、平抑波形、減少對變頻器的影響。

8、平波電抗器的作用：

　平波電抗器在整流電路中是個重要元件，在中頻電源中主要作用是：

　　1）限制短路電流，（逆變晶閘管換相時同時導(dǎo)通相當(dāng)于整流橋負載直接短路）沒有電抗器就直接短路。

　　2）抑制中頻分量對工頻電網(wǎng)的影響。

　　3）濾波作用（整流電流帶有交流成分；高頻交流不一通過大電感）使整流輸出波形連續(xù)，如不連續(xù)，就會出現(xiàn)電流為零的時間，這時逆變橋停止工作，造成整流橋開路的現(xiàn)象。

　　4）并聯(lián)逆變電路的輸入功率有無功分量的吞吐，逆變橋的輸入電路中必定有儲能的元件電抗器。

9、啟動電抗器的作用：

交流異步電動機啟動電流大，是額定電流的5—7倍，因此，大型電動機在啟動時，會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的電壓降，對線路的電氣設(shè)備產(chǎn)生較大的影響。通常用降壓的方法來限制電動機的啟動電流。降壓啟動的可在電動機的線路上串聯(lián)啟動電抗器，一般匹配的電動機的功率在220KW—4800KW。

10、限流電抗器的作用：

　當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，用來限制饋線過流的電抗器。