干式空芯电抗器在铁路供电系统中的应用

为保证列车的正常运行，牵引网电压任何一点不低于21kV，在严重的情况下不得低于19kV，是以，我们必需提高牵引网的电压。一般情况都采用并联电容抵偿的方式提高牵引网的电压。在变电所中电容器抵偿装配毗连方式如图1。电容C1，C2为抵偿电容，L1，L2为放电线圈，DK是滤波电抗器。图1接线方式电抗器的作用是将电力机车发生的高次谐波滤失落，减小高次谐波对电力系统的影响。近几年，泛起了新型户外干式空芯电抗器，这类电抗器克服了充油式电抗器的错误谬误，具有噪声小，检修利便等点。可是这类电抗器也存在不足的地方：在现场电抗器的电感测试较难，同时在实践中发现这类干式空芯电抗器不适于使用铁网栅。当电抗器投进运行时，即给电抗器加了一个间作正弦变化的电流i，暗示为：
　　
其中　ω=2πf，i为初相角。
　　电抗器加进电流i，从首端(A端或B端)进，尾端(DA或DB)流出。那末，电抗器线圈中发生磁通Φ。凭据电磁感应定律，沿着电抗器线圈压降标的目的线圈ADA(或BDB)两头感应电势
　　
　　磁通为：Φ=Φmsinωt,
　　我们知道，建立磁场时，只需要从电源送进无功功率。是以发生磁通Φm的电流与磁通Φm同相位，而落后电压源电压UA的相位为90°，称为磁化电流，用Iro暗示，也称为励磁电流的无功份。铁磁材料的磁导率μ比非铁磁材料年夜得多，约为几百倍。在交变的磁化条件下，铁网栅中存在着磁滞现象，有磁滞消耗。建立磁通Φm除从电源送进无功功率外，还需要送进有功功率，以提供网栅中磁滞消耗所需要的有功功率。显然，有功功率只有经由过程一个与电源UA同相位的电流送进来。另外，通交变的磁通Φm，网栅中还有较年夜的涡流存在，在涡流的作用下也发生很年夜的热损失，即为涡流损失。网栅中磁滞消耗及涡流消耗的电流称作励磁电流的有功份Ioa，磁滞和涡流消耗的成效消耗了有功功率，而在网栅中转化为热能。网栅为铁材料，导磁率μ很是年夜。在磁化进程中，铁磁材中磁畴按外加磁场排列，由于磁畴的往复摆动，所以要遇到彼其间的阻力，就消耗一定的能。这部门由于磁滞现象发生的、以热的形式散失失落的能就是磁滞消耗。而往复交变磁化的频率愈高，磁滞损失也愈多。可以证实，磁滞损失正比于磁化时所用电流的频率，因而网栅中有磁滞消耗也就以热的形式散失失落。另外当交变磁通的Φm经由过程网栅的横断面时，断面上有感应电流发生，在涡流的作用下，发生热损失即涡流损失。涡流消耗与电抗器线圈中的电流频率的平方成正比，而网栅又是导磁率很强的铁材料组成的闭合回路，从而使得Φm发生的涡流也比力年夜，即Ioa比力年夜。由IA=Ior Ioa可以看出Ioa增年夜时，若IA不变，Ior也就响应地减小。换句话说，电抗器的励磁电流IA=Ior Ioa中有功份增年夜，无功份减小，这对于变电所来说长短常晦气的，网栅中的有功份会转化为很年夜的热。这个有功份我们没有具体的丈，但从现场的运行情况来看，当电抗器投进运行时，网栅振动，电抗器底部尽缘瓷瓶毗连地线处振动比力年夜(发出较年夜的振动声)，同时网栅发烧。电抗器投进时间越长，网栅越热，网栅门的锁热得发红，网栅烫手。针对以上情况，我们把网栅全数更换失落，改用砖砌围墙。这样一来不单经济、勤俭、美观，而且以上我们分析的晦气身分全数消除，对于人身、装备都比力平安、靠得住。现实运用证实这是行之有用的好方式，可保证干式空芯电抗器平安靠得住的运行。