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电路中电抗器一般有两个作用:①抑制浪涌(电压、电流);②抑制谐波电流。
1. 抑制浪涌:
在大功率电力电子电路中,合闸瞬间,阿拉善电抗器,往往产生一个很大的冲击电流(浪涌电流),浪涌电流虽然作用时间短,但峰值却很大。比如,变电站TCR电抗器回收,电弧炉、大型轧钢机,大型开关电源,UPS电源,变频器等,开机浪涌电流往往超过正常工作电流的100倍以上。在输入侧串接电抗器,能有效的抑制这种浪涌电流。『合闸瞬间,电抗器呈高阻态(相当于开路)』。
2. 抑制谐波电流
随着电力电子技术的广泛应用,我们的电网中增加了大量的非线性负载,比如,废旧TCR电抗器回收,AC-DC电源,UPS,变频器等,它们都是以开关方式工作的。这些以开关方式工作的用电设备,往往变成了谐波电流的发生源,“污染”电网,使电网电压波形畸变。谐波的危害之一便是中心线过载发热燃烧。电抗器的接入,能有效抑制谐波污染。
电抗器的电抗率K值的选取
1、如在系统中谐波含量很少而仅考虑限制合闸涌流时,则选 K=(0.5~1)%即可满足标准要求。但这种电抗器对5次谐波电流放大严重,对3次谐波放大轻微。
2、如在系统中存在的谐波不可忽视时,应查明供电系统的背景谐波含量,然后再合理确定K值。为了达到抑制谐波的目的,电抗率的配置应使用电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。
当系统中电网背景谐波为5次及以上时,TCR电抗器回收价格高,这时应配置电抗率为(4.5~6)%。电网的一般情况是:5次谐波,7次次之,3次较小。因此在工程中,选用K=4.5%~6%的电抗器较多,国际上也通常采用。
配置6%的电抗器抑制5次谐波效果好,但有明显的放大3次谐波作用。它的谐振点(204HZ)远离5次谐波的频率(250HZ),裕量较大。
配置4.5%的电抗器对3次谐波放大轻微,因此在抑制5次及以上谐波,同时又要兼顾减小对3次谐波的放大,在这种情况下是适宜的。但它的谐振点(235HZ)与5次谐波的频率间距较小。
当系统中背景谐波为3次及以上时,应配置电抗率为12%的电抗器。由于近年来不3次谐波源的电气设备不断增多,使系统中的3次谐波不断的增大,尤其是冶金行业这个现象不能忽视。
总之配置电抗器的原则是:一定要根据系统背景谐波含量来综合考虑而确定。