一文快速了解为什么要使用电抗器

知识点：电抗器

现代工业生产几乎都使用变频器，例如机电工程、鼓风机运转、皮带运输机械、起重设备、造纸机械、电线电缆生产机械等都要用到变频调速，在这些设备的运行中电抗器和滤波器必不可少，其具体的作用是什么呢？在了解这个之前萨顿斯先带您来认识一下变频器。

1、变频器是什么？

变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

2、变频器的功能有哪些？

1）变频节能

变频节能在风机和水泵行业应用明显。由于风机和水泵的功耗与转速的立方成正比，当外界风/水消耗不高时，采用变频降低转速，节能效果明显。其他行业的节能原理大概也是如此，在不需要全速运转时，通过降低电机转速来实现。 

2）软启动

当电机直接通过工频启动时，会产生电机额定电流的7~8倍。这个电流值会增加电机绕组的电应力，产生热量，从而降低电机的寿命，同时对电网的影响也很大。变频调速可以在零转速零电压下启动(也可以适当增加)。一旦频率和电压之间的关系建立，变频器就可以根据电压/频率或矢量控制驱动负载工作。采用变频调速可以充分降低启动电流，提高绕组的承载能力，减少启动电流对电机和电网的影响，延长电机的使用寿命。同时，不会造成峰谷差过大的问题，导致供电网络中的电压敏感设备跳闸或工作异常。  

3）减少机械磨损和损耗 

以工频启动时，电机或所连接机械部分的轴或齿轮会剧烈振动。这种振动会进一步加剧机械磨损和损耗，降低机械零件和电机的使用寿命。在变频调速中，停止方式可以控制，有不同的停止方式可供选择，可以减少对机械部件和电机的冲击，从而使整个系统更加可靠，延长使用寿命，提高系统的稳定性。  

变频器的应用可以有效的起到系统节能环保、延长电力设备使用寿命等左右，但同时变频器也会产生谐波污染等干扰，因此相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容 EMC)已经变得越来越重要。我们可以通过加装电抗器和滤波器，在变频器向电动机供电是减小线路中的谐波成分，保护机电系统安全运行。接下来我们具体来了解一下电抗器。  

电抗器（reactor），顾名思义，是能在电路中起到阻抗作用的装置。用导线绕成螺线管形式，在螺线管中插入铁芯，这样电感就很大，就成了电抗器，实际上就是一个电感器（inductor）。具体作用如下： 

1）降低工频暂态电过压  

过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大于1分钟的长时间电压变动现象。有工频暂态过电压、大气过电压、操作过电压和谐振过电压四种类型。  

工频暂态过电压是由于系统潮流突然改变或发生短路故障，使电力系统经历过渡过程以后重新达到某种暂时稳定的情况下所出现的过电压，其特点是电压为50Hz。  

2）改善电压分布  

电压分布计算在变压器正常工作运行中至关重要。特别是变压器线圈的绝缘必须能可靠地承受住大气过电压、长期工作电压、操作过电压和暂态过电压的作用。  

分析变压器线圈在遭受到冲击电压时产生电磁振荡过电压和感应过电压的原因，对电力变压器波过程进行计算与仿真，运用波过程计算软件进行变压器绝缘结构设计，最后指出波过程计算是变压器纵绝缘设计的重要依据。 
 

3）防止无功功率  

无功功率：所谓的"无功功率"，就是它的功率不转化为机械能或者热能。 

4）防止自励磁谐振 

电力变压器在空载投入电网或外部故障切除后电压恢复时，由于变压器铁芯磁通的饱和及铁芯 材料的非线性特征，会产生相当大的励磁电流，这个冲击电流通常称之为励磁涌流。  

电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象,导致系统某些元件出现严重的过电压。 
 

5）补偿对地电容  

对地电容：指的是输、配电线路对地存在电容，三相导线之间也存在着电容。一般电器都有一个对地电容，相与相之间、相与地之间也都有一个对地电容。 

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2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范