電抗器可按用途、按有無鐵心和按絕緣結構分類。
01按用途分類
①限流電抗器:串聯在電力電路中,用來限制短路電流的數值。
②并聯電抗器:一般接在超高壓輸電線的末端和地之間,用來防止輸電線由于距離很長而引起的工頻電壓過分升高,作無功補償用。
③通信電抗器:又稱阻波器,串聯在兼作通信線路用的輸電線路中,用來阻擋載波信號,使之進入接收設備,以完成通信的作用。
④消弧電抗器:又稱消弧線圈,接在三相
變壓器的中性點和地之間,用以在三相電網的一相接地時供給電感性電流,來補償流過接地點的電容性電流,使電弧不易持續起燃,從而消除由于電弧多次重燃引起的過電壓。
⑤濾波電抗器:用于兩個方面,一是用于減小整流電路中直流電流上紋波的幅值;二是和電容器構成對某種頻率能發生共振的電路,用以消除電力電路某次諧波的電壓或電流。
⑥電爐電抗器:和電爐變壓器串聯,用來限制變壓器的短路電流。
⑦起動電抗器:與電動機串聯,用來限制電動機的起動電流。
02按有無鐵心分類
①空心式電抗器:線圈中無鐵心,其磁通全部經空氣閉合
②鐵心式電抗器:其磁通全部或大部分經鐵心閉合。鐵心式電抗器工作在鐵心飽和狀態時,其電感值大大減少,利用這一特性制成的電抗器叫飽和式電抗器。
03按絕緣結構分類
①干式電抗器:其線圈敞露在空氣中,以紙板、木材、層壓絕緣板、水泥等固體絕緣材料作為對地絕緣和匝間絕緣。
②油浸式電抗器:其線圈裝在油箱中,以紙、紙板和變壓器油作為對地絕緣和匝間絕緣。
01電抗器的限流和濾波作用
為了限制輸電線路的短路電流,保護電力設備,必須安裝電抗器,電抗器能夠減小短路電流和使短路瞬間系統的電壓保持不變。
在電容器回路安裝阻尼電抗器(即串聯電抗器),電容器回路投入時起抑制涌流的作用。同時與電容器組一起組成諧波回路,起各次諧波的濾波作用。
02電抗器在無功補償裝置中的作用
電抗器是無功補償裝置的重要組成部分之一,并聯電抗器用來提供感抗值消耗電力系統過剩 的電容性無功功率,這在電力系統初期輸送功率較小的時候以及電力系統后期在每日深夜輕負荷的時候都是十分必要的。因為在上述兩種情況下,輸電線路的無功功率損耗小,由于電容效應,輸電線路產生的無功功率大于輸電線路消耗的無功功率,在整個電力系統中存在剩余的無功功率(電容性),必須安裝并聯電抗器來消耗這部分剩余的無功功率,滿足電力系統無功平衡的需要,維持電力系統的電壓水平。否則電力系統的電壓過高, 無法安全運行。
(1)網側進線電抗器:它的作用是限制變流器換相時電網側的電壓降;抑制諧波以及并聯變流器組的解耦;限制電網電壓的跳躍或電網系統操作時產生的電流沖擊。當電網斷路容量與變流器、變頻器容量比大于33:1時,網側進線電抗器的相對電壓降,對單象限工作為2%,四象限為4%。當電網短路電壓大于6%時,允許無網側進線電抗器運行。對于12脈動整流單元,至少需要一相對電壓降為2%的網 側進線電抗器,或一臺三繞組整流變壓器,其二次繞組的電源偏差應不大于0.5%
(2)輸出電抗器亦稱馬達電抗器:它的作用是限制電機連接電纜的容性充電電流及使電機繞組上的電壓上升率限制在540V/μS以內。一般功率為4~90KW,變頻器和電機間的電纜長度或一臺變頻器驅動幾臺電機的連接電纜總長度超過50~200M時,應設置輸出電抗器。它還作用于鈍化變頻器輸出電壓(開關頻率)的陡度,減小對逆變器中的功率元件(如IGBT)的擾動和沖擊。
(3)平波電抗器:它的作用是將疊加在直流電流上的交流分量限定在某規定值以下;還用于并聯變流器的直流側解耦,降低斷續極限,限制環流控制線路中的環流以及應用直流快速開關切斷故障電流時限制其電流上升率。對于新型直流電動機由于其電樞電感量較大(如Z4、800系列電機)。平波電抗器可省去。
(4)均流平波電抗器:它的作用是使兩臺直流調速器的輸出電流得到均衡。
(5)回饋自藕變壓器:為變頻器回饋單元的重要組成部分,它將處于發電狀態的電機能量通過逆變器饋送回電網,以達到節能與改善系統品質的目的。
(6)主電源變壓器:變流器、變頻器由單獨的變壓器供電時,其容量為變流器、變頻器輸出功率的1.3~1.5倍。在這種情況下,無需配置進行電抗器
(7)補償電抗器:它的作用是調節電網負載的感抗,改善功率因數。
(8)并聯、串聯補償電抗器:對穩態諧波源(5、7、11、13次)采用電抗百分比5%~6%的串聯電抗器;對動態諧波源(3次)采用13%串聯電抗器。這種與電容器串聯的電抗器;兼顧無功補償和諧波吸收,被廣泛采用;
(9)抑制電抗器:它的作用是抑制電容器接通時的DI/DT和開關元件TR承受的反向過電壓。一般采用電抗百分比為0.1%~1%的串聯電抗器,是DI/DT限制在50A/μS內,以抑制電容器的合閘涌流。此類電抗器屬低感值電抗器。
(10)調諧電抗器:它與電容器C形成串聯諧振,吸收規定的N次諧波電流。晶閘管變流器,交-直-交變流器和交-交變頻器所產生的諧波電流為5、7、11、13、17、19次。