并联电抗器的结构

    并联电抗器按相数，可分为单相和三相两种。三相并联电抗器的型号标识为BKS，单相为BKD，其中BK表示并联电抗器，S表示三相，D表示单相。对于500kV及以上电压等级的并联电抗器，由于相间绝缘问题，大多数采用单相结构。

    1．铁芯式并联电抗器

    超高压大容量铁芯式并联电抗器的外形与变压器相似，但内部结构不同。电力变压器是能量传递元件，其绕组有一次绕组和二次绕组，而且为尽量减少其功率损耗，变压器磁路中不设空气隙。而铁芯式电抗器的铁芯带有一定长度的非磁性间隙，并且每相只有一个线圈。带有非磁性间隙是铁芯式并联电抗器的重要特点。由于系统运行的需要，要求电抗器的电抗值在一定范围内恒定，即要求电压与电流的关系是线性的。如果其铁芯为完全闭合的磁通回路，则其励磁电流小，电抗值大，容量小，而且当励磁电流超过一定值时，铁芯会饱和，磁导率急剧下降，电抗也随之下降，影响电抗器的正常工作。因此，并联电抗器的铁芯磁路中必须带有间隙。此时磁路的磁阻主要由间隙部分形成，在一定范围内其电感值主要取决于间隙的长度及绕组的匝数等，对一个已制成的电抗器来说，其电抗值在一定范围内恒定。一般容量越大，总的空气隙长度也愈大，

    由于铁磁材料的磁导性能比空气高得多．所以相同容量的铁芯电抗器比空心电抗器的体积大为减小，材料消耗少，但铁芯电抗器加工复杂，技术要求高，气隙中的电磁力大，振动和噪声问题比较严重。我国常用的超高压大容量并联电抗器多为铁芯式结构。

    铁芯式电抗器的铁芯柱分为若干个铁芯饼，铁芯饼采用优质冷轧硅钢片叠装而成，各铁芯饼间用非磁性绝缘板隔开形成间隙，如用磨平的圆瓷柱或大理石圆垫块作间隙。主磁通通过铁芯柱中的间隙时，由于边缘效应而向外扩散，从而造成附加损耗。为减少这种损耗，大容量并联电抗器的铁芯饼采用径向辐射状叠片，使磁通向硅钢片侧向进入，并选择硅钢片纵向择优磁化方向与芯柱的轴心平行。铁芯饼与铁轭由压紧装置通过非磁性材料制成的螺杆拉紧，形成一个整体。在交变磁场中电磁力使铁芯饼间产生振动和噪声，所以铁芯式电抗器的压紧装置非常重要。

    电抗器的气隙与铁芯总高度是电抗器设计中最重要的内容之一。选用较大的气隙，可使电抗器的容量增加，线性度变好。但气隙过大，会使横向磁通增大，引起铁芯涡流与局部过热等问题；气隙过小、过多，则使结构复杂，而且容易引起机械共振。

    由于铁芯式并联电抗器的磁路中有气隙，气隙对磁通通过的阻力比铁芯大得多，所以磁力线通过硅钢片进入气隙时，在气隙边缘存在明显的漏磁现象，当其穿过金属件时会产生涡流，涡流的热效应会使金属件升温，引发局部过热等现象。为了降低漏磁的危害，可在电抗器外壳内壁采取磁屏蔽措施。

    超高压并联电抗器的冷却方式为油浸自冷式，免去了油泵等附属设备，运行维护方便简单，在变电站失去站用电时也不会影响并联电抗器的运行。为了保证其安全运行，超高压并联电抗器采用胶囊或隔膜式储油柜，还应装设压力释放阀、温度测量系统、油位指示器、气体继电器及其他保护装置。

    2．空心式并联电抗器

    空心式并联电抗器没有铁芯，在绕组外部装有用硅钢片叠成的框架以引导主磁通。一般空心式电抗器磁密较低，到1.5～1.6倍额定电压时才出现饱和。空心式电抗器由于绕组内没有主铁芯，电磁力小，相应的噪声和振动比较小，而且外部漏磁通小，金属构件中的附加损耗小，加工方便，冷却条件好。但空心式电抗器磁通密度较低，要达到一定的电抗值，其匝数要比铁芯式电抗器的多，铜等有效材料的用量增加，体积偏大，有功和无功损耗也增加。