关于电抗器降低电能损耗的技术分析

　　摘要:电抗器运行中由于感性的存在会产生电能损耗，不但影响了电网的供电质量，更会形成电网电能的损耗，本文根据电抗器设计、维护、安装的经验，对于工业生产中常见的电抗器进行了分析，说明了电抗器在运行中出现的问题和影响，提出了电抗器运用FSR降低电能损耗的观点，在分析了FSR技术要点的基础上，并提供了电抗器应用FSR技术达到实现电能损耗降低的方法，希望对于电抗器节能，提高电力质量，节约经济成本有技术上的帮助。

　　关键词：电抗器FSR功率因数电能损耗谐波污染相电压

　　前言

　　电抗器是利用通电导体产生感性的原理进行工作，达到改善电网功率因数和治理电网污染的作用，是电能输送和应用过程中重要的电气设备。电网和电气设备在运行中会因操作或其他情况产生电压的突变，在平滑的电流中产生尖峰脉冲，进而引起电流的冲击效应，电抗器通过抑制和增进作用，阻止谐波对电网和电气设备的干扰，同时起到优化电网功率因数的目的，进而达到治理电网谐波污染，实现电气设备稳定和安全的功能。电抗器在实际的运行中由于感性的存在会消耗一部分电能，不但影响了电网的供电质量，更会形成电网电能的损耗，还会形成不必要的经济损失，是值得电力企业和用电单位高度重视的问题。FSR(大容量快速开关技术)是当前电抗器降低电能损耗的主要技术种类，FSR利用技术上的优势，实现了吸收磁能、控制电网相电压的功能，达到了电抗器节能的效果，稳定了供电质量，提高了经济效益，成为电抗器降低电能损耗的主要应用技术。FSR的实际运用要结合电抗器设计、维护、安装的具体情况和时间经验，要针对工业生产中常见电抗器的类型，掌握各种类型电抗器在运行中出现的电能损耗原因，建立电抗器运用FSR降低电能损耗的认知，在科学分析FSR技术要点的基础上，形成电网系统中电抗器应用FSR技术的方法，实现电抗器电能损耗的大幅度降低，以技术手段确保电抗器节能，提高电力质量，节约经济成本等的综合目标的达成。

　　1电抗器在运行中出现的问题

　　在实际的电力工作中，一般将电抗器设置于枢纽变电站主变侧和各主要用电设备的附近，其主要目的是当用电设备出现故障时可以有效调节电路短路的电流值，实现输配电相应设备负担的降低；同时，在母线附近设置电抗器有利于母线电压的稳定，在降低电压波动范围的同时，达到确保供电的安全，可见电抗器的重要作用和功能。在具体的电抗器运行中由于技术和管理等方面原因，电抗器会产生各种问题，这对于电抗器功能实现，电力应用安全有着直接的影响。

　　1.1电抗器对供电质量的影响

　　电抗器在正常运行时会因电网电压的变化而产生能耗上的变化，这给电抗器调节供电质量造成一定的困难。特别在实际的电力应用中，供电回路往往采用的是电缆供电,供电距离可能井长达数公里，过低的电压和大功率电气的启动会造成电抗器的电压降加剧,从而影响其他设备运行，使电力网络存在安全上和功能上的问题和隐患。

　　1.2电抗器的电能损耗

　　根据电抗器的电能损耗公式：P=3×ΔPh+KQ[式中:ΔPh—单相小时功率损耗(名牌给出);

　　Q—无功功率(名牌给出);K—无功功率当量系数,一般K值取0.08]，我们不难发现在电抗器的运行中会出现电能的损耗，如果将公式中取得的功率数计算成年耗电量，无疑将会是一个不小的数字，因此，解决串联电抗器节电降耗、提高供电质量就显得尤为重要。

　　1.3电抗器的经济损失

　　电抗器的经济损失主要来源于对电能的无功损耗，电抗器损耗最终会以资金的形式在生产和交换中体现，并形成电力供应和应用单位一项重要的经济负担。

　　2FSR（大容量快速开关技术)的要点

　　2.1FSR的组成

　　FSR由桥体FS、熔断器FU、非线性电阻FR及测控单元组成,桥体FS:正常时流过工作电流,短路时在0.15ms之内快速断开。熔断器FU:在0.5ms以内熔断,并产生足够的弧压。非线性电阻FR:熔断器熔断时产生的弧压使其导通,吸收磁能并把开断时的过电压限制在允许范围内。

　　2.2FSR的工作原理

　　正常时,工作电流经桥体流过,接到测控单元的分断命令后,桥体在0.15ms之内断开。电流转移到熔断器,经0.5ms熔断器熔断,产生的弧压使非线性电阻导通。非线性电阻导通后吸收磁能,并把过电压限制在允许的2.5倍相电压之内。

　　3电抗器应用FSR降低电能损耗的技术要点

　　3.1要确保FSR的快速切断功能

　　短路电流(短路冲击电流)在1ms以内被截流,3ms之内衰减到零,故障被完全切除。实际的FSR设计和应用中要注意,系统达不到预期的冲击电流,设备的动稳定和热稳定的裕度不必设计得过大。

　　3.2FSR的材料选择

　　应该选择以氧化锌为材料主体的部件，这样可以确保FSR开断过程中无危害性过电压，可以将非线性电压限制在2.5倍的额定相电压以内。

　　3.3合理选用FSR开关的容量

　　要保障FSR具有足够大的开断容量，在大型电气设备和母线附近选择60kA以上的FSR开关来确保对电抗器的保护和能耗的降低。

　　结语

　　综上所述，电抗器是电力网络中不可缺少的部分和功能系统，对于对抗磁损耗、稳定电网电压、提高电网功率因数有着重要的价值和作用。在实际的运行中，电抗器会因电压突变、设计原因而产生电能损耗，不但影响了电抗器的功能，而且会造成不必要的经济损失。FSR是当前比较成熟的技术，通过并联电抗器的方式可以有效提高电抗器稳定性能，达到降低电能损耗的目标，是一项一举多得的实用技术。我们应该在科学认知FSR工作原理和主要特点的基础上，形成电抗器应用FSR的要点，使供电质量提高、降低电损耗、提高经济效益等综合目标得以实现。

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