学文网【摘要】介绍了两种形式的限流电抗器结构，并分析了优缺点。
【关键词】限流电抗器；磁屏蔽；铝屏蔽
1、引言
在电力系统中，限流电抗器主要用于当电力变压器发生短路故障时限制短路电流，以便于断路器开端故障线路，并在断路器开断故障线路之前维持变电所母线电压于一定水平，使其它正常线路上的电气设备能够正常工作，降低短路电流对系统的冲击。
限流电抗器为空心结构，只有线圈，没有铁心，磁路为非导磁体，因而磁阻比较大，电感值较小并且为常数。过去生产的限流电抗器通常制成单相的水泥电抗器，现在逐渐被取代。我们现在常用的为绝缘压板和螺杆将绕好的线圈拉紧的夹持式。限流电抗器通常制成单相，所以本文所介绍内容均为单相情况。根据屏蔽材料的不同分为磁屏蔽式和铝屏蔽式。下面就这两种形式分别介绍。
2、两种形式限流电抗器的结构
1）磁屏蔽式空心限流电抗器
如***1.所示，磁屏蔽式限流电抗器为双柱并联结构。由于磁通方向相反，因此A、B两柱的绕向完全相反。线圈上下分别有端圈和压板保证绝缘性能和机械性能。为了减少漏磁通对限流电抗器周围设备或组件的影响，压板上下分别放置磁屏蔽。共四根拉螺杆贯穿磁屏蔽起到拉紧固定作用。
2）铝屏蔽式空心限流电抗器
如***2.所示，铝屏蔽式限流电抗器为单柱空心结构，主要组成部分为线圈及铝屏蔽。设电抗器总电感为L总，线圈空心电感为L，铝屏蔽削弱部分电感为ΔL，那么L总=L-ΔL。线圈的空心电感L与线圈匝数、平均半径、辐向尺寸以及高度有关，而ΔL除了与这些有关以外，还有一个重要参数是线圈到铝屏的距离，一般来说，这个距离越远，铝屏对电感的削弱程度越小，反之则越大。
3、两种结构的比较
1）磁屏蔽结构为双柱并联，有完整的磁路，整体限流电抗器的电感即为每个线圈电感的1/2，计算值与实测值偏差较小。另外，由于两柱并联，可以满足电流大，阻抗小的要求。如果电流特别大时，每个线圈可以采用中部进线，上下两臂并联的形式，而不必因为电流大必需选用多根导线的结构。但由于磁屏蔽的叠积方式原因，磁屏蔽结构的限流电抗器其外限有尖角，对变压器线圈距离必须严格保证，因此占用的空间较大。
2）铝屏蔽结构为单柱，占用空间小，外限圆滑，到变压器线圈的绝缘距离小。但是铝屏结构采用首末端出线，当电流很大时需采用多匝导线辐向并绕的方式，甚至采用轴向辐向同时并绕。由于选用这种结构限流电抗器通常对尺寸限制较大，线圈平均半径一般较小，不适宜选用换位导线。所以一般采用多根纸包铜扁线并绕，由于换位空间不足，则线圈形式可采用螺旋式交叉换位。这种结构的缺点是，当铝屏与线圈距离过小时，ΔL占L总的比值会很大，L值小，有可能无论怎样增加线匝，L值也不再增加。而且，L总太大，L太小，非常浪费材料。并且，当铝屏与线圈距离近时，各项数据将超过经验公式和经验值，ΔL计算值偏差很大，可能无法满足对阻抗的要求。因此，这种结构的限流电抗器铝屏半径不可太小，且更适合电流和阻抗都不大的情况。
4、结束语
两种结构的限流电抗器，各有适用的范围，也有各自不同的优缺点。目前来说，双柱磁屏蔽式应用较多，经验比较丰富。单柱铝屏蔽式因为其特点，只在变压器油箱内空间不足时有过几次应用。因此，设计时应根据电流、阻抗及适用的尺寸等各种参数做出不同的选择和调整。
参考文献
[1]曹文斌.高速限流保护开关的原理分析及应用探讨[J].电气工程应用，2010（03）.
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