电抗器选择方法

电抗器该如何正确选择？

电抗器的的类型多种多样，理想的电抗器应是有如下特点：无油、无噪音、体积小、线性度好、无漏磁、过流能力强、结构稳定、耐候性强等。 大体上我们将电抗器其分为两种：交流电抗器（输入电抗器、输出电抗器）、直流电抗器 ，用户该如何正确选择电抗器？需要看看他们的作用分别是什么，根据不同情况选用相对应的电抗器。

一、交流电抗器

输入电抗器的作用： 限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑 电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷， 有效地保护变频器和改善功率因数，它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。

输出电抗器的作用： 补偿长线（50-200m）分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗，有效抑制减低高频漏电流，起到保护变频器，减小设备噪声的作用。电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。

二、直流电抗器

直流电抗器的作用： 直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要作用是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持整流电流连续，减小电流脉的冲值，使逆变环节的运行更加稳定及改善变频器的功率因数。

电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中是不可缺少的。按接线方法可分为并联电抗器和串联电抗器；按功能可分为限流电抗器和补偿电抗器；

并联电抗器是并联连接在系统上的电抗器，主要用以补偿电容电流。在超高压远距离输电系统中，通常将其安装在变压器的三次线圈上，用以补偿长距离输电线路的电容性充电电流，防止系统出现线端电压升高，降低系统操作过电压，以维持系统电压稳定，提高系统传输能力和效率。

串联电抗器通常也称为阻尼电抗器，它是与电容器组或密集型电容器组串联连接在一起的电抗器，用以限制开关操作时的涌流。串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流，防止谐波对电容器造成危害，避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振的发生。

电抗器选择方法

1.1 电抗率的选择 

补偿装置接入处的背景谐波为3次 

当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。只有3次等零序谐波不需要补偿时也可以选择零序滤波电抗器。 

3次谐波含量较小，可选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 

3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率的串联电抗器混合装设。 

补偿装置接入处的背景谐波为3次、5次 

3次谐波含量很小，5次谐波含量较大（包括已经超过或接近国标限值），选择4.5%～6%的串联电抗器，忌用0.1%～1%的串联电抗器。 

3次谐波含量略大，5次谐波含量较小，选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 

3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，选择12%或12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。 

补偿装置接入处的背景谐波为5次、7次及以上（中频冶炼、电镀、轧机、工业炉、单晶炉等大部分工业负荷为此类负荷） 

5次谐波含量较小，应选择4.5%～6%的串联电抗器。 5次谐波含量较大，应选择4.5%的串联电抗器。 

对于采用0.1%～1%的串联电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大或谐振；对于采用4.5%～6%的串联电抗器，要防止对3次谐波的严重放大或谐振。 

补偿装置接入处的特征次背景严重超过了国标限值，需要谐波治理达到国标要求的需要经过专业的技术人员进行滤波设计并特殊定做滤波电抗和其它滤波组件负荷容量和配电变压器容量相当时选择并联型无功补偿兼谐波治理装置。 负荷容量远小于配电变压器时选择串联型无功补偿兼谐波治理装置。 

1.2 电抗器类型的选择 

电抗器按照结构的不同分为油浸式铁芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式空芯电抗器、干式半芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器，不同类型的电抗器互有优缺点，需要根据用电现场情况斟酌选择。 

理想的电抗器应是有如下特点：无油、无噪音、体积小、线性度好、无漏磁、过流能力强、结构稳定、耐候性强等 

1.3 铁芯电抗器 

体积小、漏磁小，损耗小，可以装高压柜内，但噪声大，线性度差，有漏磁局部过热的可能，易发生磁饱和，烧毁线圈。系统过压、过流和谐波的影响，致使铁芯过饱和电抗值急剧下降，抑制谐波的能力下降，抗短路电流能力低。干式铁芯式电抗器除上述缺点外，还不能在室外运行。 

1.4 干式空芯电抗器 

线性度好，噪声小，过流能力强，散热能力强，机械结构简单、坚固，户内外都可使用，基本免维护，但体积大，占地面积大，漏磁范围广，对周围的用电设备电磁干扰大，有功损耗较高。 

1.5 半芯电抗器 

半芯电抭器是介于铁芯电抭器和空芯电抗器之间的一种新型电抭器，结构简单、线性好、噪音小、维护方便，比空心电抗器体积小、重量轻、损耗小，但由于采用了非线性材料铁芯、其电磁特性会呈现一定的非线性，严重时将不能保证电抗特性的线性度，且可能产生较大的谐波电流，对电网造成危害。 

在空芯电抗器绕组内加上不闭合磁路的铁芯，使半芯电抗器具有铁芯电抗器和空芯电抗器的优点。组成全新的半芯电抗器，半芯电抗器线圏直径比空芯电抗器直径小20%电抗器损耗低25%，线性度接近于直线，阻抗不随电流增加而减小，噪声低于50db。便于在柜内安装，是无功补偿比较好的串联电抗器。

1.6 磁屏蔽电抗器 

在空心电抗器的基础上加上内外铁芯，保留空心电抗器的优势，减少电抗器的漏磁，减少电抗器的占地面积，但是磁屏蔽电抗器的铁心是不闭合的，其上、下两端的磁路是相当长的空气段，这两处仍有部分漏磁，显然，只要加高铁芯屏蔽罩的高度，端部的漏磁就会有很大改善，但这样做将会增大工艺的难度。

各次谐波滤波电抗器的电抗率： 3次谐波为11.12%；   5次谐波为4%； 7次谐波为2.04%；   11次谐波为0.83%； 高次谐波为0.53%；

串联滤波按上述调谐度配置电抗器，可满足滤除各次谐波；并联滤波为了避免在特征次谐波处与系统发生并联谐振，一般调偏一些。滤波电抗器设计时需要考虑充分的谐波裕度，当流过大量高次谐波时，铁芯电抗器很容易发生磁饱和，电抗率下降，进而放大高次谐波，引起系统谐振。