许吉太谈反应堆问答

1.针对(并联)电抗器的行业趋势和发展，介绍了目前全电网的分布情况。未来高压电网会增加，短路电流会超过要求，需要增加电抗器来限制短路电流。因为无功功率与电压的平方成正比，所以无功功率随着电压的增加而迅速增加，所以电抗器的容量也在增加。超高压线路对电压波动有严格的要求，也需要通过增加电抗器来抑制。对超高压波动的要求很小。比如500KV提高到650KV，很多电气设备都承受不了。因此，增加了并联电抗器，以降低操作过电压和开关电源引起的过电压。同时，在某些场合，要求电抗器能够进行电抗控制，调节和抑制电压波动。比如在铁路系统中，无功功率变化频繁，可控电抗器需要随时调整。可控电抗器分为两种：磁控和分级控制(电抗器电容)。低压电抗器采用一般干式电抗器(一般变电站二次侧组装的电抗器称为低压电抗器)。油浸式电抗器一般用作高压电抗器。并联电抗器分为干式空心铁芯、油浸铁芯和干式铁芯产品。堆芯电抗器的缺点：噪音大，振动大。目前有壳式反应器和芯式反应器。壳式电抗器的噪声因为没有气隙而大大降低，而芯式电抗器的噪声因为气隙的存在而非常高(有些产品的噪声高达90dB)。但壳式反应器制造成本高，堆芯反应器成本相对较低。对于放置在室外的干式空心电抗器，它们需要防紫外线保护。主要问题有：表面爬电，特别是在接地点及其附近，容易造成损坏；线圈过热、热点、温度无法准确计算；然后就是开裂，体积越大越容易开裂。这些问题直接影响干式空心电抗器的正常运行和寿命。2.在铁芯磁屏蔽上，从一些数据可以看出，一些并联电抗器在铁芯周围有一个开口的铝板来隔离衍射的主磁通，可以减少额外的损耗。答：额外的损耗被铝板包围后可能不会减少。加屏蔽时强磁场会产生涡流损耗(一般弱磁场用铝板和铜板做的电磁屏蔽比较好)，产生热量，也会造成损耗。这个效果不会很明显。并联电抗器的气隙应尽可能均匀地分布在线圈高度上，使线圈的漏磁更好，不易产生横向漏磁，降低损耗，减少线圈和铁芯过热的可能性。3.反应堆堆芯设计中如何划分叠片和辐射的边界，即堆芯直径或其他参数。无取向硅钢片能否用于设计。并联电抗器的磁密度一般在1.0左右。原因仅仅是为了降低噪音吗？对于干式并联反应器，大理石用作气隙。使用环氧树脂等其他材料是否可行？另外，气隙块的尺寸大一点好吗？答：界限不好说。一般并联电抗器基本采用辐射芯，串联电抗器等产品一般采用叠片铁芯；为了将磁密度降低到1.0左右，主要考虑的是降低电抗器的噪声。同时要加防振橡胶垫。即便如此，反应堆的噪音还是很大。如果在气隙中使用环氧树脂，由于环氧树脂的弹性模量较小，当铁芯振动时，环氧树脂会大大膨胀和收缩，从而增加产品的噪音。大理石作为石材，硬度高，弹性模量大，受压不易变形，可以降低铁芯产生的噪音。由于油浸式电抗器的一些产品焊接质量差，在长期运行过程中，由于振动焊缝造成的疲劳而发生漏油。电抗器较大的问题是局部过热，这是因为电抗器线圈产生的漏磁通很大，所以必须避免cir的存在 #p#分页标题#e#

(在一个回路中，如果一个连接点的电阻很大，这个地方就容易发生局部过热，影响电抗器的使用。但如果在设计过程中没有办法避免回路，可以提高散热阈值，使产生的热量得到有效的散发，也可以保证电抗器的正常使用。较大气隙块的使用主要取决于制造商的生产能力。连联系都不容易做到。铁饼加工要下大功夫，才能做到即使很小的气隙饼也能接触到铁饼。油浸产品(高压电抗器)铁芯气隙尺寸一般在30-40mm左右。一般线圈与铁芯的距离要比气隙大小大2倍以上，这样气隙产生的磁通量基本不会影响线圈。相对来说，由于干品的线圈距离铁芯较远，气隙产生的磁通量对线圈影响不大，可以作为较大的值。4.关于磁阀式反应器目前在内比较热门，华中科技大学的陈柏超做了较深入的理论工作。目前他的产品也是基于他的书。电磁阀电抗器主要用于铁路系统。由于其特殊情况，铁路系统的有功功率和无功功率不断变化，需要可调并联电抗器进行补偿。磁阀电抗器可以通过随时调节达到无功补偿的效果。然而，磁阀电抗器有其自身的弱点，如响应速度慢、成本高、谐波、噪声等，影响了磁阀电抗器的发展。在西方家，通常采用SVC，即电容器组TRC(晶闸管控制电抗器)技术，响应速度快，技术成熟。关于磁阀电抗器的一个技术问题：对于磁阀极端饱和情况下的磁通分布，当磁阀刚开始不饱和时，阀周围的气隙中基本没有磁通；当阀门饱和时，磁通量开始在气隙中大量循环。此时阀门所在的气隙可以看作是一个气隙，没有铁芯，但是磁通分布应该更多的分布在阀门上，而较少的分布在其他气隙中。即分布密度不同。通过阀芯的磁通量到达铁饼后会向两边扩散，导致铁饼发热。目前我们生产的干式磁阀电抗器烧坏了外绝缘层，一方面是由于阀门处气隙漏磁通量造成的损耗，另一方面是由于干式产品散热阈值差，包裹了一层很厚的绝缘层，使得散热阈值变差，导致外绝缘层烧坏。5.辐射状铁饼的每一段之间是否应加绝缘层，以防止硅钢片短片刺伤附近的硅钢片而形成短路电流。目前西变压器厂生产的铁饼各个扇区之间没有绝缘层，也没有短路电流和过热现象，应该说不会影响产品的安全性。6.是否可以用无取向硅钢片代替取向硅钢片。采用辐射铁芯

，尤其有些小片型，其自身的晶粒取向已经被破坏，达不到有取向的性能，这样的话，是否可以考虑采用无取向的代替有取向进行制造。对此种设计，应当考虑铁心温升和损耗。关于噪声，因为产品本身噪声不主要是因为磁滞伸缩产生的，而是气隙产生的。因此如果用无取向硅钢片替代有取向硅钢片，产品噪声变化不会很大。但必须要在产品损耗和铁心温升方面进行必要的调整，达到实际要求，这样也会带来产品重量的增加、成本的增加。但还是可以考虑采用无取向硅钢片部分取代有取向硅钢片。7.对于如可控制干式变压器的介损一般环氧板和胶木板不够稳定，对干式变压器油存在一定的影响，因此高压产品一般不考虑使用这些材料。8.为降低电抗器噪音，行业上对铁心气息及铁饼如何处理。一方面是对铁饼进行夹紧，另一方面就是浇注成整体。9.关于滤波电抗器，因为噪声原因，一般为空心结构，如果为铁心结构，器磁密选取较低。3倍频的滤波电抗器，其磁密一般取值为0.9左右。10.关于零序、正序和负序电流在电力系统中表现形式。正序就是正常情况电力系统的运行。负序视不对称运行情况下产生的，其对干式变压器没有什么影响，但对电机影响很大，因为负序会在转子中感应出电压而产生环流，使电机产生过热，严重的会烧毁电机。正负序电流一般在电气化铁道中常有。零序是当三相电压相量和不为零时产生的电流。11.干式变压器直流励磁时的运行状况。由于干式变压器励磁电流很小，当有一点直流电流的话，很容易使铁心过励磁，达到饱和，式空载电流增加，空载损耗增加，噪音也随之增加。因此这种情况是不允许的。只有在直流输电的换流站有这种情况。直流输电一般是采用正负输送，零点直接接地，因此只有两根输电线路。如果其中一根断掉，不会全部停止输电，而是由另一根和地之间进行传输。12.空心电抗器涡流损耗的计算。目前采用的仍是估算，主要还是要分析漏磁场分布以及横向漏磁通。13.油浸空心电抗器的温升计算。都可以采用油浸产品的温升计算方法。西安交大编制的设计软件，同样也是采用常规的计算方法。没有特殊的地方。14.干式变压器在绝缘材料上的发展。不是很了解，但见到过有一种绝缘材料制作的干式产品外观非常漂亮。干式产品包括：包封、非包封，比如Nomex纸绝缘干式变压器为非包封干式变压器。非包封干式变压器不易用在调匝消弧线圈上面，因为调匝式消弧线圈分接头很多，采用分包封，在该部为的绝缘比较难处理。关于到底包封的好还是非包封的好，主要还是看用户的爱好。目前内基本上一头扎进包封产品里，不考虑别的结构。非包封的防潮性能要差些，但容易回收重复利用，环保。对于包封式结构，回收利用困难，队环境存在一定影响，欧洲一些家要求自己生产的产品要自己回收处理，这样使得非包封产品在外使用较多。目前新的修订的干式变压器标准正在制订中，标准中提高了许多要求，比如局放要求要求打到1.7倍的电压；另外还有对环境的耐受性；电气要求提高；燃烧试验有主动和被动，而且有较为详细的要求；耐热等级将会增加200℃的一个级别；还有，铭牌要求产品上、产品外壳上都要有产品铭牌，并且要标注环保等级等等。15.电抗器类产品的种类，在设计时应当注重哪些方面主要为串、并抗产品。并联电抗器：用于无功补偿。串联电抗器较多的是限流电抗器，用来限制短路电流，比如一个母线发生短路，则整个回路都会受到影响，老的变电站就是增加限流电抗器来进行控制。现在的变电站占地面积不断减小，已经不能容纳限流电抗器。同时在干式变压器的设计方面110kv均要求要通过短路试验，产品的质量得到了提升。限流电抗器使用量也减小。但也降低了短路事故的发生。限流电抗器一般都是水泥电抗器。在户外使用。1000Kvar以上的并联电容器需要串联电抗器进行保护，同时串联电抗器可以抑制电容器产生的谐波。滤波电抗器：一般应用在容易产生谐波的设备上面，如有可控硅的电路、直流的换流站、钢铁厂等地方。16.据了解常规干式变压器线圈的相间及上端部的温升相对比较高，能否详细解释一下整只线圈温升较高的部位及造成原因。干式线圈从下面向上80左右的位置温升应当是较高的，其他类别的发热产品，比如油浸的线圈同样是这样的位置。这个位置散热条件较差。同样，相间的温升由于散热条件较差，加上两侧都是热源，温升自然会很高。干式线圈由于器散热条件差，较热点温升与平均温升一般要差20℃左右。因此在干式产品设计中应当注意。 来源：中电能质量#p#分页标题#e#