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干式空芯电抗器的应用和寿命-仪表展览网
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  国内开发研制干式空芯电抗器起步较晚,于90年代初北京电力设备总厂和西安杨子电器厂开始生产此类产品,目前并联电抗器的最高额定电压等级为63kV,最大无功容量为120MVar,电力阻波器的额定电压500kV。上海MWB互感器有限公司已于2000年引进了TRENCH的干式空芯电抗器技术及相关工艺装备,其干式空芯电抗器的设计、工艺、制造水平与加拿大TRENCH相当,各类干式空芯电抗器的年生产能力可达到5000MVar。
  随着电网a建设及输变电技术发展的需要,采用环氧浸渍玻璃纤维包封的干式空芯电抗器替代电抗器与铁芯电抗器是重要的发展趋势,本文仅就干式空芯电抗器(以下简称电抗器)的作用和使用寿命作一分析。
  电抗器的作用:电抗器的限流和滤波作用
  电网容量的扩大,使系统短路容量的额定值迅速增大。如在500kV变电站的35kV侧,最大的三相对称短路电流有效值已接近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),在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滤波器,起各次谐波的滤波作用。如:在500kV变电站35kV侧无功补偿装置的电容器回路中,为了限制投入电容器组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。当电容器组的额定容量为了2.52MVar时,组成3次谐波和5次谐波滤波支路的电抗器的额定电感分别为26.2mH和9.2mH,其对地绝缘水平为35kV级。需要说明的是,在国家标准《电抗器》GB10229&88和IEC289&88中均对阻尼电抗器的使用和技术条件作了详细规定。但国内有些部门将阻尼电抗器称为串联电抗器,严格来讲这是不合适的,因为上述标准中均设有串联电抗器这个名称。
  电抗器在无功补偿装置中的应用
  随着我国500kV电力系统的发展,在大型枢纽变电所中需要安装静止无功补偿装置的趋势越来越明显。静止无功补偿装置对负载突变的反应速度快(一般响应时间为10~20ms),具有平滑的无功功率和电压调节特性。因它能够稳定电力系统的电压,有效的改善电力系统的功率因数,抑制电压波动,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无功补偿装置还能起降低电力系统稳态起超压的作用。因此各大电网中均要求大、中型变电站必须安装电抗器来补偿电容性的无功功率,以保证电力系统的安全运行。
  并联电抗器是无功补偿装置的重要组成部分,用来提高感性无功以平衡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及后期每日深夜轻负荷时都是十分必要的。因为在上述两种情况下,输电线路的电感性无功功率小,由于电容效应,输电线路产生的容性充电功率大于输电线路吸收的电感性无功功率,满足电力系统无功平衡的需要,维持电力系统的电压水平。否则电力系统电压过高,将无法保证安全运行。
  近年来用减少静止无功补偿装置中晶闸管的数量,来减少整个装置的投资,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。在有的静止无功功率补偿装置甚至取消了TSC支路,完全由固定电容器组(简称FC)代替。这样,为了保持静止无功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,并联电抗器的用量有增加的趋势。
  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时间,就是电抗器的使用寿命。电抗器使用寿命由材料所决定。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、机械强度降低、电击穿。这个渐变过程就是绝缘材料的老化。温度越高,绝缘材料的力学性能和绝缘性能减弱的越快;绝缘材料含水量越大,老化也越快。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,以及周围环境的温度、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,如导致绝缘材料分子结构中的链断裂,分离反应和交链反应;另一方面由于金属导线和相邻绝缘材料间的热膨胀系数差别较大,而产生机械挤压破坏。
  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、振动等。承受的机械应力高于临界值时,绝缘材料会产生断裂。周围环境中对电抗器起破坏作用的最显著的因素是温度高、湿度大;其次是强光照射、尘埃、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。尤其是在户外条件下的紫外线辐射,会加速有机聚合物的绝缘材料的老化。
  电抗器运行时,它的使用寿命要受到上述各种负荷和环境的影响,其中热负荷和环境的影响最大。因为,在保持足够的机械和电气特性下,电抗器绕组的热稳定温升被认为是其最主要的性能指标之一。为此,IEC及相关的国家标准中均对采用各种不同耐温等级绝缘材料的电抗器的工作温升限值规定如表列所示。当温升较高时,电抗器运行时的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。
  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,电抗器绕组的温升限值以其最热点温升为准,平均温升是评价设计是否合理和经济性能优劣的重要指标。平均温升与与最热点温升之间有一定的规律性联系,电抗器绕组绝缘的热寿命和绝缘是否受损应用绕组最热点温升来决定。而不是平均温升来决定。干式空芯电抗器的使用寿命根据蒙特申格尔(Montsingey)的寿命定律来计算。
  上式中,T为绝缘材料的使用寿命;A为常数(根据电抗器所用绝缘材料的耐温等级确定);&为常数,约为0.88;&为绝缘材料的实际工作温度。
  对于蒙特申格尔寿命定律的半对数&=f(lnT),得到含有方向常数(-1/&)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关系。
  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,若电抗器绕组的最热点温度比所用绝缘材料的最高允许温度低,则绝缘材料老化缓慢,寿命延长。反之则绝缘老化加速,寿命缩短。对于电抗器的整个寿命而言,这一绝缘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少一半或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&D&=8 ℃。因而蒙特申格尔寿命定律还称为8 ℃规律,H级一般称为12℃规律。
  综上所述,每种绝缘材料均有其耐受的绝缘最高温度,当电抗器绕组的最热点温度超过绝对最高温度时,绝缘材料将迅速碳化而丧失绝缘性能和力学性能。因此若电抗器经常过负荷运行时,一定要在定货时与制造厂协商,在设计时考虑经常过负荷的工作状态,保证电抗器必要的运行寿命。电抗器、电容器工作原理以及无功补偿装置_百度文库
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电抗器、电容器工作原理以及无功补偿装置
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低压并联电容器串接电抗器迫在眉睫
哪些设备是谐波源
早期可以产生谐波的设备不多,诸如发电机、变压器、电动机、铁心电焊机,谐波含量不算大。但随着现代电子技术的发展和应用,产生谐波的设备逐渐增多,而且谐波含量特别大,除了电阻加热设备、白炽灯外可以说都产生谐波,谐波无处不在,差别仅在于谐波含量大小而已。
产生谐波的设备及方面大致有:磁性铁心设备(变压器、电动机、电抗器、电焊机、感应加热设备)、电子控制传动设备(变频调速、晶闸管调压控制、电梯或提升机)、电子整流设备、逆变装置、电弧炉、电石炉、电子整流直流调速轧钢机、中频炉、高频加热炉、电气化铁路、开关电源、不停电电源、电子办公设备(计算机、复印机、打印机、传真机)、医疗电子设备【X射线机、螺旋CT、核磁共振仪(MRI)、直线加速器、心血管造影(DSA)、数字造影仪(DSI)】、家用电器(电视机、变频空调、微波炉、荧光灯、高压纳灯、高压汞灯、金属卤化物灯)、超高压输电线的电晕放电、设置不当的并联电容器无功补偿设备则可能放大电网中的某次谐波。其中大功率的换流设备、变频设备、轧机、电弧炉、电力机车,铁心磁饱和变压器等是主要的谐波源。
谐波主要以3,5,7次为主,不同设备产生的谐波含量及次数差异很大,大功率的换流设备、变频设备,主要产生5次、7次谐波,电力机车主要产生3次、5次谐波,电弧炉主要产生3次谐波,商场、商务楼、居民楼配电系统产生3次,5次谐波,以3次谐波为主。
过大的谐波或谐波被放大,不仅危及电容器及接在电容器回路中切换电容器的接触器、熔断器、热继电器等所有设备的安全,同时危及电网中其他设备的使用安全
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我一台电抗器用功率测试仪测得电抗(三相平均)为0.248 。三台电容器并联后与电抗器串联,电容参数为
480-25-3,电抗率怎么计算
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电抗率=电抗器容量/电容器容量×100% 。二者的单位均为Kvar .此题中的15
25的单位就是Kvar.三相电容 耐压是450V。0.248欧姆,如何转成千乏。
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