電抗變壓器的工作原理及作用

　　電抗變壓器實質(zhì)上是一個電感量很大的電感，是存儲磁場能量的元件。當(dāng)電抗變壓器用在 35kV 以下電壓級時，主要是串聯(lián)于電路中，以增大阻抗限制短路電流、削弱諧波以及用于防雷減緩雷電波的陡度。電抗變壓器并聯(lián)在超高壓系統(tǒng)中，作為無功補(bǔ)償設(shè)備應(yīng)用，主要是補(bǔ)償線路電容，吸收線路的充電功率。

　　電抗變壓器的主要作用：

　　( l )限制由于電容效應(yīng)產(chǎn)生的工頻過電壓;

　　( 2 )防止發(fā)電機(jī)產(chǎn)生自勵磁;

　　( 3 )平衡無功，提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平及輕負(fù)荷時降低線路電能損耗;

　　( 4 )降低線路操作時的電壓波動;

　　( 5 )限制由于不對稱開斷，在斷開相產(chǎn)生的潛供電流;

　　( 6 )限制操作過電壓，如重合閘過電壓;

　　( 7 )利于系統(tǒng)并列。電抗變壓器往往也接人變壓器的第三繞組，或構(gòu)成靜止補(bǔ)償器的一部分，以平衡電網(wǎng)無功，用于補(bǔ)償輕載時線路容性充電功率，此時類似電容電抗器補(bǔ)償裝置的作用。

　　二、基本結(jié)構(gòu)

　　電抗變壓器有空芯式(干式)和鐵芯式(油浸式)兩種結(jié)構(gòu)形式。

　　1 .空芯式電抗器由繞組、構(gòu)架、絕緣、冷卻幾部分構(gòu)成。

　　( l )繞組。由分別絕緣的小直徑金屬導(dǎo)線呈螺旋狀一層一層地連續(xù)繞成，并用環(huán)氧樹脂浸漬的細(xì)玻璃絲封裝成包封，包封長度由電抗器的用途和使用電氣參數(shù)所決定。

　　( 2 )構(gòu)架。為焊接到一個鋁輪上的圓角鋁板，與環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃纖維做的拉條，在電抗變壓器兩端形成一個輪子形構(gòu)架作為機(jī)械支撐，并用來連接電抗變壓器的繞組。

　　( 3 )絕緣。繞組表面絕緣用細(xì)絲玻璃纖維封裝，對地絕緣使用絕緣子。

　　( 4 )冷卻。同心的包封繞組軸向冷卻風(fēng)道隔條，是采用加強(qiáng)的矩形玻璃纖維材料制成。

　　2 .鐵芯式電抗變壓器由鐵芯、繞組、絕緣油、冷卻系統(tǒng)構(gòu)成。

　　( 1 )繞組。電抗變壓器只有一個高壓繞組，這是區(qū)別變壓器的第一個特點(diǎn)。電抗變壓器繞組可用糾結(jié)式、連續(xù)式、盤式繞組組成。大型電抗器在繞組與鐵芯柱之間有一個筒形的靜電屏，這樣可使磁場中的渦流損失降低到最小。

　　( 2 )鐵芯

　　電抗變壓器帶繞組的鐵芯是有氣隙的，氣隙是為保證電抗變壓器的伏安特性，在 1.5倍額定電壓 下保持線性，容量越大氣隙越多;另一方面為保證電抗變壓器伏安特性的線性，而采用較低的磁通密度，大約是變壓器的 50 %一 80 % ，這是區(qū)別于變壓器的第二個特點(diǎn)。氣隙由特殊墊板和環(huán)氧樹脂整體粘接而成，可以使鐵芯振動降低。電抗變壓器鐵芯采用外鐵式結(jié)構(gòu)。整臺鐵芯由多根特種高強(qiáng)度低磁導(dǎo)螺桿壓緊，用以控制局部過熱。電抗變壓器用油和冷卻系統(tǒng)均同于對變壓器的要求。

　　三、電抗變壓器的運(yùn)行監(jiān)視

　　1 .日常巡視檢查的內(nèi)容為：

　　( 1 )接頭應(yīng)接觸良好，無發(fā)熱跡象;

　　( 2 )油溫和溫度計、儲油柜的油位應(yīng)與溫度相對應(yīng);

　　( 3 )套管油位正常;

　　( 4 )冷卻系統(tǒng)工作正常;

　　( 5 )箱體表面溫度檢查：對于電抗器其鐵芯帶有氣隙的，其磁路比較復(fù)雜，漏磁發(fā)熱較變壓器嚴(yán)重，這樣除促使電抗變壓器內(nèi)絕緣更易老化外，在箱體局部也會有過熱現(xiàn)象;

　　( 6 )振動與噪聲：漏磁大也將使電抗器比變壓器有較大的振動與噪聲，當(dāng)電抗變壓器出現(xiàn)運(yùn)行異常時尤為嚴(yán)重;

　　( 7 )表面閃絡(luò)痕跡：主要針對空芯電抗器繞組表面外絕緣、支柱絕緣子以及油浸電抗器的套管表面絕緣而言。

　　油浸電抗變壓器內(nèi)部過熱、振動過大、空芯電抗器繞組表面閃絡(luò)等故障，在進(jìn)口及國產(chǎn)電抗變壓器產(chǎn)品中都曾發(fā)生過，應(yīng)予特別注意。