首页专业论文技术应用政策标准解决方案常用资料经验交流教育培训企业技术专家访谈电力期刊
您现在的位置:北极星电力网 > 技术频道 > 专业论文 > 徐基泰座谈电抗器问答

徐基泰座谈电抗器问答

北极星电力网技术频道    作者:电力论文   2008/1/18 19:33:24   

 关键词:  变压器 电抗器 电抗

1.关于(并联)电抗器的行业动向及发展
介绍了目前国家电网分布情况,今后高电压的电网增加,短路电流超过要求,因此需要增加电抗器来限制短路电流。由于无功功率和电压的平方成正比,因此随着电压的升高,无功功率增加很快,因此电抗器的容量也在不断增加。
特高压线路对电压波动要求很严格,也需要增加电抗器进行抑制,特高压电压波动要求很小,比如500KV如果升高到650KV,许多用电设备就不能构承受,因此增加并联电抗器,降低由于操作过电压,开关电源所产生的过电压。
同时某些场合下要求电抗器可以进行电抗控制,调整、抑制电压的波动,比如铁路系统,无功功率变化频繁,需要可控电抗器随时进行调整。可控电抗器分为磁控式和分级控制(电抗器 电容)两种形式。
一般干式电抗器作为低压电抗器(一般变电所二次侧装配的电抗器称为低压电抗器)。而油浸电抗器一般作为高压电抗器。
并联电抗器分为:干式空心、油浸铁心、干式铁心产品。
铁心电抗器的缺点:噪音大,振动,目前有壳式电抗器和心式铁心电抗器,壳式由于没有气隙,噪音大大降低,心式由于铁心气隙的存在,噪音很大(有些产品噪声可达到90dB)。但壳式电抗器制造成本高,心式铁心电抗器成本相对低些。
对于干式空心电抗器,放置在户外,为防止紫外线,需要加保护,其主要问题是:表面的爬电,尤其是接地点处及其附近容易造成损坏;线圈过热,过热点及温度无法计算准确;再有就是开裂,而且体积越大越容易开裂。这些问题直接影响了干式空心电抗器的正常运行和寿命。

2.关于铁心磁屏蔽
在一些资料上看到,并联电抗器有些在铁心上围上一个开口铝板,将衍射出来的主磁通隔离起来,这样可以减少附加损耗。
答:围上铝板后不一定能够减小附加损耗,加屏蔽在强磁场中也有涡流损耗(一般铝板、铜板制作的电磁屏蔽用在弱磁场中应用较好),并发热,同样会产生损耗的。这样的效果不会很明显。
并联电抗器的气隙应当在线圈高度上面尽量分布均匀,这样线圈漏磁通流向要好,不容易产生横向漏磁通,降低损耗,减少线圈、铁心过热的可能。


3.在电抗器铁心设计时如何划分叠片式与辐射式的界限,即是以铁心直径为界限来选择还是以其它参数为界限来选择。是否可以使用无取向硅钢片进行设计。并联电抗器设计磁密一般在1.0左右,其原因是不是只是为了降低噪声。对于干式并连电抗器,采用大理石作为气隙,如果用其他材料,比如环氧树脂,是否可行。另外,气隙块尺寸大了是否更好些。
答:界限不好说,一般并联电抗器基本上都用辐射铁心,而串联电抗器等产品一般都用叠片式铁心;
降低磁密到1.0左右主要是考虑到降低电抗器的噪音,同时,还要加防振的胶垫,即便这样,电抗器的噪音还是非常大,
气隙如果采用环氧树脂,由于环氧树脂的弹性模量小,当铁心振动使环氧树脂产生较大幅度的伸缩,使产品的噪声增加。大理石作为石块,其硬度高,弹性模量大,在受到压力时不容易变形,可以减少铁心产生的噪音。油浸电抗器有些产品由于焊接质量不好,在长期运行过程中,由于振动式焊缝产生疲劳,发生渗油。
电抗器最大的问题还有局部过热,这是因为电抗器线圈产生的漏磁通较大,因此应当尽量避免靠近线圈的结构件环流的存在。(一个环路中,如果某个连接点电阻较大,则这个地方就很容易产生局部过热,影响电抗器的使用,但是如果在设计过程中,对于没有办法避免的环路,可以采取改善该处的散热条件,使产生的热量能有效的散发开去,同样也可以保证电抗器的正常使用。)
使用较大的气隙块主要要看生产厂家的生产能力。如果达到接触平整也不容易。应当在铁饼加工等方面加大力度,尽量达到小气隙饼都能够接触到铁饼。
铁心气隙的大小一般对于油浸产品最大30-40mm左右(对于高压电抗器),一般情况下线圈距离铁心的尺寸应当大于气隙尺寸2倍以上,这样气隙产生的磁通基本不会影响线圈。相对来说,干式产品由于线圈距离铁心较远,气隙产生的磁通对线圈影响较小,可以取值较大一些。

4.关于磁阀电抗器
磁阀电抗器目前在国内比较热,理论方面做得比较深入的是华中理工大学的陈柏超。目前所作的产品也是依照他编写的书为主要理论依据的。
磁阀电抗器主要应用在铁路系统,铁路系统由于自身特殊情况,有功功率和无功功率都在不停的变动,需要可调节的并联电抗器与它进行补偿。磁阀电抗器可以达到随时调整进行无功补偿的效果。但磁阀电抗器它有自身的弱点,比如:响应速度慢、成本高、有谐波、噪声等等影响了磁阀电抗器的发展。
在西方国家,通常采用的是SVC,即电容器组 TRC(可控硅控制电抗器)技术,这种结构响应速度快,而且技术方面很成熟。
关于磁阀电抗器的一个技术问题:对于磁阀极度饱和情况下磁通分布情况,刚开始当磁阀没有饱和时,阀周围的气隙基本没有磁通;当阀饱和时,磁通开始在气隙中大量流通,这时,阀所在的气隙可以看作一个气隙,没有铁心存在,但磁通分布应该在阀上分布较多,其他气隙磁通分布较少。即分布密度有所区别。
通过阀心的磁通,到达铁饼后会向两侧散开,这样会使铁饼发热。目前我们生产的干式磁阀电抗器发热烧掉外面的绝缘层,一方面是由于阀处气隙漏磁通产生的损耗,另一方面,由于干式产品散热条件差,又包裹了较厚的绝缘层,使散热条件更差,导致外部绝缘层烧毁。

5.关于辐射式铁饼每个扇形之间是否要加放绝缘层,防止硅钢片的短片刺伤旁边的硅钢片,形成短路电流。目前西变厂生产的铁饼的每个扇形之间不加绝缘层,同时也没有出现过形成短路电流,产生过热的现象,应该说不会影响到产品的安全。


6.关于是否可以采用无取向硅钢片代替有取向硅钢片。
并抗采用辐射式铁心,尤其有些小片型,其自身的晶粒取向已经被破坏,达不到有取向的性能,这样的话,是否可以考虑采用无取向的代替有取向进行制造。
对此种设计,应当考虑铁心温升和损耗。关于噪声,因为产品本身噪声不主要是因为磁滞伸缩产生的,而是气隙产生的。因此如果用无取向硅钢片替代有取向硅钢片,产品噪声变化不会很大。但必须要在产品损耗和铁心温升方面进行必要的调整,达到实际要求,这样也会带来产品重量的增加、成本的增加。但还是可以考虑采用无取向硅钢片部分取代有取向硅钢片。

7.对于如可控制变压器的介损
一般环氧板和胶木板不够稳定,对变压器油存在一定的影响,因此高压产品一般不考虑使用这些材料。

8.为降低电抗器噪音,行业上对铁心气息及铁饼如何处理。
一方面是对铁饼进行夹紧,另一方面就是浇注成整体。

9.关于滤波电抗器,因为噪声原因,一般为空心结构,如果为铁心结构,器磁密选取较低。3倍频的滤波电抗器,其磁密一般取值为0.9左右。

10.关于零序、正序和负序电流在电力系统中表现形式。
正序就是正常情况电力系统的运行。
负序视不对称运行情况下产生的,其对变压器没有什么影响,但对电机影响很大,因为负序会在转子中感应出电压而产生环流,使电机产生过热,严重的会烧毁电机。正负序电流一般在电气化铁道中常有。
零序是当三相电压相量和不为零时产生的电流。

11.变压器直流励磁时的运行状况。
由于变压器励磁电流很小,当有一点直流电流的话,很容易使铁心过励磁,达到饱和,式空载电流增加,空载损耗增加,噪音也随之增加。因此这种情况是不允许的。
只有在直流输电的换流站有这种情况。
直流输电一般是采用正负输送,零点直接接地,因此只有两根输电线路。如果其中一根断掉,不会全部停止输电,而是由另一根和地之间进行传输。

12.空心电抗器涡流损耗的计算。
目前采用的仍是估算,主要还是要分析漏磁场分布以及横向漏磁通。


13.油浸空心电抗器的温升计算。
都可以采用油浸产品的温升计算方法。西安交大编制的设计软件,同样也是采用常规的计算方法。没有特殊的地方。

14.干式变压器在绝缘材料上的发展。
不是很了解,但见到过有一种绝缘材料制作的干式产品外观非常漂亮。
干式产品包括:包封、非包封,比如Nomex纸绝缘干式变压器为非包封干式变压器。
非包封干式变压器不易用在调匝消弧线圈上面,因为调匝式消弧线圈分接头很多,采用分包封,在该部为的绝缘比较难处理。
关于到底包封的好还是非包封的好,主要还是看用户的爱好。目前国内基本上一头扎进包封产品里,不考虑别的结构。
非包封的防潮性能要差些,但容易回收重复利用,环保。对于包封式结构,回收利用困难,队环境存在一定影响,欧洲一些国家要求自己生产的产品要自己回收处理,这样使得非包封产品在国外使用较多。
目前新的修订的干式变压器标准正在制订中,标准中提高了许多要求,比如局放要求要求打到1.7倍的电压;另外还有对环境的耐受性;电气要求提高;燃烧试验有主动和被动,而且有较为详细的要求;耐热等级将会增加200℃的一个级别;还有,铭牌要求产品上、产品外壳上都要有产品铭牌,并且要标注环保等级等等。

15.电抗器类产品的种类,在设计时应当注重哪些方面
主要为串、并抗产品。
并联电抗器:用于无功补偿。
串联电抗器最多的是限流电抗器,用来限制短路电流,比如一个母线发生短路,则整个回路都会受到影响,老的变电站就是增加限流电抗器来进行控制。现在的变电站占地面积不断减小,已经不能容纳限流电抗器。同时在变压器的设计方面110kv均要求要通过短路试验,产品的质量得到了提升。限流电抗器使用量也减小。但也降低了短路事故的发生。
限流电抗器一般都是水泥电抗器。在户外使用。
1000Kvar以上的并联电容器需要串联电抗器进行保护,同时串联电抗器可以抑制电容器产生的谐波。
滤波电抗器:一般应用在容易产生谐波的设备上面,如有可控硅的电路、直流的换流站、钢铁厂等地方。

16.据了解常规干式变压器线圈的相间及上端部的温升相对比较高,能否详细解释一下整只线圈温升较高的部位及造成原因。
干式线圈从下面向上80左右的位置温升应当是最高的,其他类别的发热产品,比如油浸的线圈同样是这样的位置。这个位置散热条件最差。同样,相间的温升由于散热条件较差,加上两侧都是热源,温升自然会很高。
干式线圈由于器散热条件差,最热点温升与平均温升一般要差20℃左右。因此在干式产品设计中应当注意。

来源:中国电能质量
嗨,快来啊!光看电力文章太乏味,82万电力人喊你一起来探讨,点此进入最火电力论坛!
北极星电力网为广大电力人士打造的期刊分享平台正式上线啦!文章发表,杂志订阅全部免费啦!
投稿热线:010-52898473

>>更多 热门电气招聘公告

《徐基泰座谈电抗器问答》的相关文章

《徐基泰座谈电抗器问答》的相关新闻

>>更多推荐文章
>>更多专业论文
>>更多应用与方案
>>更多企业技术
友情链接
北极星工程招聘网北极星电气招聘网北极星火电招聘网北极星风电招聘网北极星水电招聘网北极星环保招聘网北极星光伏招聘网北极星节能招聘网招标信息分类电子资料百年建筑网PLC编程培训

广告直拨:   媒体合作/投稿:陈女士 13693626116

关于北极星 | 广告服务 | 会员服务 | 媒体报道 | 营销方案 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 联系我们 | 排行

京ICP证080169号京ICP备09003304号-2京公网安备11010502034458号电子公告服务专项备案

网络文化经营许可证 [2019] 5229-579号广播电视节目制作经营许可证 (京) 字第13229号出版物经营许可证新出发京批字第直200384号人力资源服务许可证1101052014340号

Copyright © 2022 Bjx.com.cn All Rights Reserved. 北京火山动力网络技术有限公司 版权所有