铁心串联电抗器与空心串联电抗器优缺点差异比较
跟着电力体系的高速发展, 作为保护和调节、稳定体系的首要设备——电抗器, 被越来越广泛地运用。因为干式电抗器不含油, 线圈绕组为玻璃纤维加强、经环氧树脂一次固化成形, 具有免保护、高可靠性、无污染、难燃防火及寿数完结后可回收运用等长处, 逐步替代了传统的水泥电抗器和油浸式电抗器。在油田变电所、燃气电站、城市负荷中心等范畴取得广泛应用。
在树脂绝缘干式电抗器中, 树脂绝缘干式空心串联电抗器( 以下简称空心串联电抗器) 与树脂绝缘干式铁心串联电抗器( 以下简称铁心串联电抗器) 的功能差异较大, 本文就此进行剖析阐明。
电抗器是一种电感元件, 依照用处分类, 首要包括并联电抗器、串联电抗器、限流电抗器、滤波电抗器、阻尼电抗器、平波电抗器、消弧线圈及其它特别用处电抗器。铁心串联电抗器是首要用于除限流电抗器以外的其它类型电抗器。空心串联电抗器是首要应用于除消弧线圈以外的其它类型电抗器。
1. 工艺结构
铁心串联电抗器结构与变压器相似, 但只要一个励磁线圈, 铁心由若干铁心饼和气隙资料距离交织垒叠, 线圈一般运用铜线绕制, 然后在真空条件下运用树脂浇注成一全体。因为铁心存在较多气隙, 在气隙周边方位的磁场存在边缘效应, 假如规划不合理睬导致线圈发生较大附加损耗和较高的部分温升, 严峻时会对产品的安全性和寿数发生影响。
空心串联电抗器只要一个独自的经环氧树脂浸泽的线圈, 多并联支路结构, 其磁路为空气。线圈一般为铝线绕组。
铁心串联电抗器的线圈工艺要求高, 制作技术由干式变压器演变而来, 较成熟, 特别是真空浇注确保了对线圈内气泡数量的有用操控。空心串联电抗器的线圈为常压下滋润树脂, 不可避免地在线圈绕制内部存在气泡。可是因为空心串联电抗器的线圈绕组一般悉数为并联结构,层间电压简直为零, 只存在较小的匝间电压, 线圈中气泡局放问题一般并不会形成严峻后果。
2.损耗
铁心串联电抗器比空心串联电抗器在低损耗方面有较大的优势。例如惯例产品铁心串联电抗器的损耗仅仅同容量空心串联电抗器损耗的1/3左右。表1为一些串联电抗器的典型容量产品国家规定损耗值的对比。
3.电抗值
因为铁心串联电抗器的主磁路由导磁率较高的硅钢片资料构成, 当磁密较高时铁心会饱满并导致电抗值变小; 可是国标中特别要求铁心串联电抗器在1.8 倍工频额定电流下电抗值与额定电抗值误差不超越一5%。而空心串联电抗器的磁路由空气构成, 不存在饱满现象, 电抗值总是坚持不变。因而假如对某种电抗器的电抗值稳定性要求较高, 应该尽可能选用空心产品。限流电抗器产品, 假如选择铁心产品则有必要确保铁心串联电抗器在体系短路时具有较高的阻抗值, 即铁心不能彻底饱满。这样铁心磁密选取有必要很低, 导致本钱会大幅度上升。
4.噪声
铁心串联电抗器因为硅钢片的磁弹性引起的铁心振荡, 铁饼之间、铁饼与上下铁扼之间的电磁吸力的周期改变发生的振荡, 使得铁心产品的噪音较空心产品高。为了下降噪声, 铁心串联电抗器的磁密选取一般比同容量变压器的磁密要低一些。现在, 因为电抗器制作水平的提高, 单台容量小于l000kvar产品的噪声根本能够操控在60dB以下。空心产品为一个经树脂滋润, 后全体固化的线圈, 因为其没有铁心、连接部件少、结构全体性好, 因而噪声比同容量的铁心产品要低。
5.磁污染及装置环境
铁心串联电抗器,因为铁心的存在使得绝大数多磁力线被操控在铁心中,漏磁少,一般不会对周围发生电磁污染,不会影响一些操控设备的正常作业。可是空心产品其无闭合磁回路,磁场发散严峻, 对周围有较强的电磁污染。一般在1.7倍电抗器线圈外径范围内不允许有金属闭合回路, 不允许装置金属栅门。绝不允许将空心串联电抗器装置于关闭的金属外壳内。
因为空心串联电抗器对外界磁场干扰严峻,对电子产品影响较大,需远离居民区、高层建筑, 特别是电子产品运用较多的操控中心。铁心串联电抗器占地面积小,对周围环境没有太大影响, 适用于高层建筑、负荷中心、人员密布和安全功能要求较高的场合。一般装置于户内, 配外壳后可装置于野外, 装置简洁, 可靠性高。空心产品占地面积大, 一般为铁心产品的2-3倍, 大容量产品一般装置于野外。
6.常见毛病
铁心串联电抗器运转毛病多为运转中振荡大, 引起紧固件松动、噪声偏大, 一般只需对紧固件再次拧紧即可。别的还有铁心气隙散布规划不合理引起的部分温升过高。
空心串联电抗器运转毛病首要是线圈匝间绝缘击穿, 形成的匝间短路。其首要原因是部分温升过高致使, 绝缘损坏击穿、部分放电电弧焚毁、线圈被雨淋时包封外表爬电、过电压等。
铁心串联电抗器能够进行分化检修, 只更换损坏的部件, 而空心串联电抗器假如线圈包封内部呈现毛病,一般无法修正, 只能全体作废。铁心串联电抗器的毛病率远小于空心串联电抗器, 具有较高的可靠性。
7.结语
铁心串联电抗器一般只能做到35kV电压等级, 假如电压再升高, 则本钱会大幅度添加, 十分不经济。空心产品为多支路并联结构, 其能够达到110kV电压等级。尽管铁芯电抗器的一次性投人较高, 但铁心串联电抗器的事故、毛病率显着低于空心产品, 具有可靠性高、占地面积小、损耗小、可长期运转和本钱低一级长处。铁心串联电抗器的综合运转本钱优于空心串联电抗器。
