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對無功補(bǔ)償產(chǎn)品的銷售工程師來說,現(xiàn)場總會遇到各種各樣的電抗器技術(shù)問題,所以電小二今天梳理了電抗器的一些問題,給大家講解一下。
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電抗器的分類及用途
電抗器其實很簡單,通俗的講就是能在電路中起到阻抗作用的東西。實際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式,有時為了讓這只螺線管具有更大的電感,便在螺線管中插入鐵芯,稱鐵芯電抗器。如果沒有鐵芯那就是空芯電抗器。
根據(jù)用途來分,大致有7種
種:串聯(lián)電抗器:里面通過的是交流,串聯(lián)電抗器的是與補(bǔ)償電容器串聯(lián),用于抑制涌流和吸收諧波、保護(hù)電容器、改善電能質(zhì)量、提高功率因數(shù),延長電容器的使用壽命等。
第二種:并聯(lián)電抗器:并聯(lián)電抗器的作用是補(bǔ)償系統(tǒng)中的容抗。通常與晶閘管串聯(lián),可連續(xù)調(diào)節(jié)電路中電流。一般用于電容器的對沖試驗場合,用的不是很頻繁。
第三種:進(jìn)線/出線電抗器:或者叫變頻器用輸入/輸出電抗器,顧名思義就是用于電網(wǎng)中保護(hù)變頻器及其周邊產(chǎn)品安全的
第四種:消弧電抗器:又稱消弧線圈,接在三相變壓器的中性點和地之間,用以在三相電網(wǎng)的一相接地時供給電感性電流,來補(bǔ)償流過接地點的電容性電流,使電弧不易持續(xù)起燃,從而消除由于電弧多次重燃引起的過電壓。
第五種:濾波電抗器:用于兩個方面,一是減小整流電路中直流電流上紋波的幅值;二是和電容器構(gòu)成對某種頻率能發(fā)生共振的電路,用以消除電力電路某次諧波的電壓或電流。(串聯(lián)電抗器有時候因為能抑制和吸收諧波也會被叫做濾波電抗器,所以大家遇到濾波電抗器時,可以多問一些參數(shù),這個參數(shù)下面會給大家詳細(xì)講解。)
第六種:啟動電抗器:是與電動機(jī)串聯(lián),用來限制電動機(jī)的起動電流。
第七種:平波電抗器:用于整流以后的直流回路中。一般用于變頻柜整流設(shè)備中。
以上幾種電抗器大家簡單了解一下即可,下文著重講解的是電能質(zhì)量中無功補(bǔ)償柜上使用的串聯(lián)電抗器。
串聯(lián)電抗器一般分為三相、單相兩種,或者說是共補(bǔ)電抗器、分補(bǔ)電抗器兩種,均為干式鐵芯,鐵芯采用冷軋硅鋼片,具有無毛刺、一次成形、整齊規(guī)則等特點;設(shè)計體積緊湊、接線方便,大大節(jié)約用戶柜體成本投資、安裝方便;整體也具有防阻燃、耐高溫、損耗低、發(fā)熱少、溫升低、噪音小、使用壽命長及節(jié)能等特點。
選擇電抗器時還要注意一下它的使用環(huán)境,如果裝在成套柜內(nèi),應(yīng)加裝通風(fēng)設(shè)備,常規(guī)使用的電抗器海拔高度不超過2000米。如果是非標(biāo)定制的話,要提前說明情況。比如處于海拔3500米以上的話,就需要特別訂購高原型的產(chǎn)品。作為銷售工程師也要知道,非標(biāo)的產(chǎn)品價格以及方案都需要重新核算。
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串聯(lián)電抗器的主要作用是什么呢?
串聯(lián)電抗器是電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置中的主要元件之一,它是與電容器串聯(lián)接入系統(tǒng)中的,因電容器在補(bǔ)償時,往往會受到諧波電流、合閘涌流及操作過電壓的沖擊影響,造成電容器的損壞和功率因數(shù)的降低,為此我們需要在電容器前端加裝串聯(lián)電抗器,用于抑制涌流和吸收諧波,避免諧波電流等不利因素對電容器的造成影響,從而保護(hù)補(bǔ)償裝置安全穩(wěn)定的運行。
在此條件下,電抗器的作用主要涉及兩個要點:
1)抑制涌流
2)抑制諧波的影響
對于不同的主要目標(biāo),所選擇的電抗器參數(shù)也不同:
以抑制涌流為主要目標(biāo)的場合,其電抗率通常不大于1%;
而抑制諧波影響的場合下,電抗率多以5%,6%,7%,12%,14%等參數(shù)居多。
那“涌流”為何物呢?當(dāng)電容器接入電網(wǎng)的時候,其電流值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流,我們把這個電流稱為涌流,涌流會影響電容器和系統(tǒng)安全,因此,希望此電流越小越好,這就有了所謂的限制涌流措施。在電容器前端串接電抗器,這是限制涌流的措施之一。
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電抗率應(yīng)該怎么選擇呢?
在電容器前端串聯(lián)的電抗器,根據(jù)所處電網(wǎng)環(huán)境中諧波的不同,電抗率選擇也不一樣。
電網(wǎng)中的諧波多以奇次諧波為主,偶次諧波很少見,先不作講解。
奇次諧波主要有:3次、5次、7次、11次、13次、
電抗率常用的有:1%、6%、7%、12%、14%、
當(dāng)僅以抑制涌流為目標(biāo)時,電抗率不大于1%;其電抗率根據(jù)主要的背景諧波而不同。
當(dāng)抑制3次諧波影響時,電抗率參數(shù)以選擇14%的居多,其他同類參數(shù)包含12%,13%等;
當(dāng)抑制5次及以上諧波影響時,電抗率參數(shù)以選擇7%的居多,其他同類參數(shù)包含5%,6%等。
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電抗器和電容器的匹配問題
這是許多銷售工程師常遇到的問題點
因為串聯(lián)電抗器和電容器在系統(tǒng)中是串聯(lián)配套使用的,那么選擇電抗器時要與所選擇的電容器參數(shù)相同,選擇電抗器需要注意的參數(shù)有:額定電壓(這個電壓與匹配的電容器額定電壓相同)、額定電流、相數(shù)(就是需要三相的還是單相的)、電抗率、材質(zhì)(銅材或鋁材)、繞制類型(線繞或箔繞)溫升、線性度等參數(shù),非標(biāo)要求的話,需提前說明。
在400V的無功補(bǔ)償系統(tǒng)中電抗器和電容器串聯(lián)時,有一些常用的配套選擇方案,比如共補(bǔ)方案中,電抗率7%時,三相電容器電壓宜選擇480V的,這樣電抗器的額定電壓也要做成480V的。如果電抗率14%時,三相電容器電壓宜選用525V的;分補(bǔ)方案中,電抗率7%時,單相電容器電壓宜選擇280V的,電抗率14%時,單相電容器電壓宜選用300V的。有人可能會問,為什么400V系統(tǒng)中,電容器電壓怎么不選擇400V的呢,其實電抗器和電容器串聯(lián)后,會抬升電容器兩端的電壓,為保證電容器安全運行,就需選用留有一定余量的電壓等級。對于銷售工程師來講,電抗器和電容器可以配套銷售,當(dāng)然也可以單獨銷售的。
在實際無功補(bǔ)償成套中,有時候會出現(xiàn)一個情況,一個補(bǔ)償柜容量300kvar,補(bǔ)償方案確會有很多種,當(dāng)然也會出現(xiàn)很多種價格,比如共補(bǔ)償300kvar:種是分5只60kvar的方案,第二種是分10只30kvar的方案,雖然種方案要比第二種方案價格上有一定優(yōu)勢,但是第二種的方案因為支路較多,平分的風(fēng)險和后期維修成本較低。不管哪一種方案,都有一定的優(yōu)勢,對于我們銷售工程師來說,需要考慮現(xiàn)場的環(huán)境、空間、成本等一切因素,綜合考慮,為客戶拿出一個,比較合適的方案。(關(guān)于成套方案,沒有實際操作過就是個菜鳥,說的不一定對,希望大家批評指正,有則改之,無則加勉吧。)
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電抗器的材質(zhì)常見有哪些呢?
我們常見的電抗器有兩類:線繞電抗器和箔繞電抗器。線繞電抗器有銅線電抗器和鋁線電抗器之分;
線繞電抗器線圈采用H級絕緣漆包線,經(jīng)過專用機(jī)器繞制,具有平整度好,外觀一致等優(yōu)點,箔繞電抗器有銅箔電抗器和鋁箔電抗器之分。
箔繞電抗器繞組采用較薄的箔式結(jié)構(gòu),在諧波情況下,可以降低繞組的趨膚效應(yīng),降低發(fā)熱量。層間采用NMN絕緣,保證沖擊電壓下,匝間絕緣安全可靠。在靠近鐵芯的地方留有氣道 ,保證鐵芯散熱均勻。
無論是銅材還是鋁材,經(jīng)過專門的設(shè)計,都可以做出同樣性能的電抗器。它們之間的區(qū)別在于:銅材比鋁材的損耗小,溫升稍低,使用年限長,如果鋁材能使用15年,銅材可能會使用20年以上。
(對于銷售工程師而言,也要清楚銅線電抗器和鋁線電抗器是有價格差異的。同等容量的電抗器,銅材的要比鋁材的貴許多)
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電抗器的性能、優(yōu)點和技術(shù)要求
電抗器直觀體現(xiàn)出來的是溫升和噪音兩個方面,這是能聽到和感受到的,當(dāng)然還有過電流、線性度、絕緣等級等參數(shù)來檢測一個電抗器的性能。
個是溫升:因為電抗器是一個發(fā)熱很厲害的元件,因此設(shè)計會從兩個方面去避免熱對設(shè)備的影響:
1)設(shè)計電抗器的溫升參數(shù)時,做低此參數(shù),可以有效控制電抗器發(fā)熱;
如果電抗器的溫升太高,其一是影響電抗器自身的安全;另外也會加大對電容器的影響,加大對電容柜散熱系統(tǒng)的要求(電容器可是很怕熱的)。各品牌的電抗器產(chǎn)品,其溫升指標(biāo)不同,有的100K,有的65K,有的30K;作為銷售工程師請默默的翻一下電抗器的型式試驗報告。
2)而當(dāng)電抗器過熱的情況下,我們會采取一個過熱保護(hù)措施
這就是我們常見的電抗器上的一個小小的接線端子,連接的是預(yù)埋在線包中的常閉溫控感受器(常閉120℃),它能實現(xiàn)過熱保護(hù)功能。此端子為一個常閉接點,當(dāng)電抗器溫度過高時,則此接點打開,可用此接點切除控制回路,以讓電抗器從系統(tǒng)中退出運行,從而保證電抗器及后端支路設(shè)備的安全。
第二個噪音:電抗器噪聲也是一個重要指標(biāo),但往往會被很多銷售工程師忽略;但是對于用戶而言,當(dāng)設(shè)備上電時,先感知的就是設(shè)備的噪音。噪音的高低直接表征著電抗器品質(zhì)的好壞。
作為一名銷售工程師,一定要看看噪音指標(biāo)是多少。畢竟,各工廠根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和要求設(shè)計制造的電抗器,其噪音指標(biāo)是不一樣的。
第三個過電流就是在通過額定電流1.35倍的情況下,電抗器可安全穩(wěn)定的長時間運行;
第四個線性度是一個非常重要的指標(biāo),但卻是用戶不易感知的技術(shù)指標(biāo)。常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是:在過電流1.8倍時,線性度不會下降超過5%;
第五個絕緣等級:H級,這個是表示電抗器使用材料的耐溫等級,H級的是180°,F(xiàn)級是155°,B級130°,E級120°,A級105°,這個大家簡單了解一下就好;
如果沒有見過或?qū)嵉貐⒂^過工廠的朋友對上面的知識點可能還是有點懵,對電抗器這個東西在心里形成不了一個清晰的概念。(所以下面為大家講解一下電抗器的大致生產(chǎn)流程,希望對各位朋友有所幫助。)
制作流程組成:
1. 電抗器的制作前,一般是先確定客戶的參數(shù)(比如,匹配的電容器容量、額定電壓、電抗率、額定電流等參數(shù)),技術(shù)工程師會根據(jù)需求核算出電抗器制作所需的線規(guī)、骨架大小、鐵芯規(guī)格以及骨架上的線圈繞制的圈數(shù),如果有特別材質(zhì)、出線方式等要求,要提前說明要求細(xì)節(jié)。
2.線圈繞好后,下一個焊接銅鼻子,這個工藝要求比較高,我們專門設(shè)計的一套電阻焊設(shè)備,用來滿足我們需要達(dá)到的要求。當(dāng)焊接時,焊接點的瞬間溫度會達(dá)到三百多度,把韓國三和焊絲融化,滲入銅鼻子和線材之間,保證他們?nèi)劢釉谝黄?。這樣做是為了保證電抗器在運行中不會出線因焊接不牢固產(chǎn)生松動、燒壞的現(xiàn)象。
3.另外是電抗器底座的制作,底座使用的鐵芯寬度有一定的技術(shù)要求,而我們的鐵芯都是廠家根據(jù)我們的要求,特別使用精密機(jī)器堆疊沖壓而成,(這樣能使我同一型號的產(chǎn)品無論是大小或者重量,都保持一致,并且電抗器80%的噪音來源于鐵芯的震動,我們把鐵芯沖壓固定,后期在真空浸漆烘烤,他就是一個鐵疙瘩了,還怎么震動發(fā)出噪音呢)然后把繞好的線圈按要求放在底座上,矽鋼片就像堆積木一樣,一個一個的放上去,矽鋼片之間用規(guī)定的環(huán)氧板隔開。
4.其中要注意的是骨架放置方向、環(huán)氧板的選用、緊固螺絲的力度。
5.組裝好的半成品電抗器會由檢測設(shè)備檢查其技術(shù)參數(shù)是否合格、產(chǎn)品能否正常運行,我們制作的每一臺都會進(jìn)行測試。
6.檢測好后就可以去浸漆房,真空浸漆了,放入真空澆注灌之前,需處理電抗器表面的灰塵,去除矽鋼片表面的油漬,浸漆是要讓電抗器浸沒在漆里面,抽真空能使絕緣漆能充分填充到矽鋼片、環(huán)氧板、骨架之間的縫隙中,增加絕緣效果,固化后減少材料之間的震動,減少噪音來源。
7.30分鐘后從真空澆筑罐內(nèi)掉出來,靜待5-10分鐘,可以放入烤箱進(jìn)行8-10小時烘烤了。
8.后面就是一些電抗器表面的后期處理了。
再給大家剖析一下電抗器整體材料和工藝的優(yōu)點,需要單獨銷售電抗器的工程師朋友可以了解一下:
我們可以從線材、矽鋼片、工藝、服務(wù)上做點宣傳,而且我們是自己研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)制造的,這也是我們的優(yōu)勢。
一、材質(zhì):線繞電抗器使用的是H級銅或鋁的漆包線,通過七噴七烤等工序制作而成,因耐熱等級是H級的,也就是說在180℃情況下也能正常運行,線繞電抗器正常溫升不超過80K。而別的廠家有的用噴涂線或絲包線,那種材質(zhì)價格雖然便宜才25-27元/公斤,但有絕緣層易脫落,耐熱等級低等缺點。而我們的是漆包線35元/公斤以上,供貨廠家:南通百威,質(zhì)量運行安全有保證;
二、矽鋼片:采用低損耗冷軋硅鋼片,經(jīng)廠家根據(jù)我們的技術(shù)要求,進(jìn)行加工處理成型,具有噪音低,溫升低,損耗小,電氣性能高的特點,通常采用35片(0。35mm,大容量使用)、47片(0.5mm,小容量),廠家:江陰天翔;
三、骨架:廠家:平湖美聲,優(yōu)點是環(huán)保、絕緣性強(qiáng)、韌性強(qiáng)、防阻燃(及時發(fā)生溫度過高的情況,產(chǎn)品也不會產(chǎn)生明火,保證電抗器和設(shè)備的安全)。使用安全,價格高出同行20%;
四、絕緣紙:H級絕緣紙,諾美斯紙/杜邦紙,具有良好的絕緣性能,價格在230元/公斤,普通的價格在35元/公斤,DMD紙;
五、銅鼻子:浙江鳳凰,國標(biāo)產(chǎn)品,紫銅,通電強(qiáng)度大(黃銅強(qiáng)度大,不適合折彎);
六、環(huán)氧板:采用國標(biāo),不采用拼接版,一致性較強(qiáng),保證電抗器氣隙一致;
七、夾件:藍(lán)白彩芯,倒角處理,美觀且不劃傷工人。步驟:下料--酸洗磷化--吊鍍--上光;
八、拉板:高強(qiáng)度固定,304不銹鋼 1mm毫米厚度 不導(dǎo)磁;
九、絕緣漆:太湖(美江) 32/公斤 普通絕緣漆價格12元/公斤;
十、螺絲:國標(biāo) 4.8;
十一、絕緣墊,絕緣套:套在金屬件上防止形成回路,造成電抗器發(fā)熱;
十二、附件:A進(jìn)線端套管(高壓硅膠管)B:出線端固定:用線高壓套管固定,很多客戶使用棉紗帶固定;
十三、焊接:電阻焊工藝,焊料(銅鋁韓國三合焊絲,1400元/千克,專用于銅鋁、銅銅之間的焊接,強(qiáng)度高,耐溫高),其他公司使用的,氣焊、氧焊、熱風(fēng)槍,130元/千克。
十四、沒有售后服務(wù),按照國家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的返修率在2%,我公司產(chǎn)品質(zhì)量能保證在千分之一,質(zhì)量三包兩年。只要是電抗器的原因造成的損失,我公司承擔(dān),您可以放心使用。