（安徽海螺建材设计研究院 241070）
摘要：随着我国经济的快速发展，对电能的需求量也逐年增加，电力系统容量的增加给人们的生活带来了更多的便利。同时，电网短路容量和短路电流水平也在逐渐增加，短路电流则会直接影响到电气设备和电力系统的安全稳定的运行。因此，如何选择合适的限流器与电抗器，已经成为电力系统中的一个十分关键的问题，针对这一问题，本文在对限流器和电抗器的现状和发展进行概括的基础上，阐述了几种典型的限流器与电抗器的工作原理与特点，为从业人员进行电气设备的选择提供了理论依据。
关键词：电力系统；限流器；电抗器；超导限流器
一、引言
近年来，我国在经济发展方面取得了突飞猛进的成果，随之而来的是带来了电力系统的大力建设与发展，以及用电负荷的不断增加，发电厂及电机的单机容量也在不断的增大，同时，各个地方的电网形成一整个相互连接的更大的系统。因此，这些发展也给电力系统带来了前所未有的问题与挑战，停电事故所带来的经济损失是相当巨大的，也给电力系统的稳定性提出了更为严格和苛刻的要求。这一问题也成为了制约我国电力系统的建设与发展的关键性问题。限流器和电抗器作为电力系统中关键的电气设备，关系到整个电力系统是否能安全稳定经济的运行，因此，本文就限流器与电抗器的作用，发展，选择与应用作了深入的探讨。
二、限流器与电抗器的发展现状
电力系统由发电，变电，输电，配电等几个环节构成，其本身是一个环环相扣的大的整体系统，因此，整个电力系统中的每一个电气设备的安全与稳定，都将直接影响到电力系统的安全与稳定，短路问题是电力系统中常见的问题，也是可能会带来严重危害的问题，因此，在电网中安装故障限流器，是行之有效的能够解决短路电流过大的问题的途径，但是在电力系统正常运行的时候，由于系统中存在有电压降落和电能的损耗，使得在输电的过程中，电能质量会有所下降。目前我国电力系统中大量采用的用以限制故障电流的电气是限流式熔断器，当电力系统发生短路故障时，限流器则迅速动作，切断短路电流故障线路，使得故障单位不进行进一步的扩大，从而保证整个电力系统的安全，将故障带来的损失降到最低。目前，在我国广泛使用的限流器有GTO开关型限流器，谐振式限流器，可变阻抗式限流器，具有串联补偿作用的限流器，无损耗电阻器式限流器，混合限流器，新型桥式固态短路限流器等，同时最新技术的限流器还有超导式限流器，这些限流器种类繁多，能够满足不同条件下电力系统的要求，为电力系统的限流器使用提供了足够的选择空间。
在高压以及大容量的系统中，一般都需要安装有无功补偿装置，即并联电抗器和静止无功补偿器，主要目的是为了在负荷减少时能够吸收一部分无功功率，控制无功潮流，同时稳定网络的运行电压，另一个目的是为了能补偿容性充电功率。电抗器也称为电感器，是除了电压保护和电流保护以外，对电力电容器的又一保护措施，在电容器组中串联电抗器，可以起到限制电容器组的合闸涌流，操作过电压，以及可以在一定程度上抑制高次谐波对电力系统的带来的影响。因此，在电力系统中配置电抗器，是保证电力系统长期安全稳定运行的有效措施之一。电抗器也分为很多不同的种类，根据安装的目的不同，电抗器的选择方式也不尽相同。
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三、限流器的选择与使用
随着我国电力系统的发展，以及伴随着计算机技术，电力电子技术，超导技术以及新型材料的不断发展，这些技术也广泛应用于电力系统当中。使得限流器的种类越来越多，对故障的切断能力越来越强，切断时间也越来越短。尤其是近十年开，电力电子技术水平更是得到了突飞猛进的发展，柔性交流输电系统广泛的应用于各种电力系统，同时，以电力电子装置为核心的元件的造价越来越低，这就使得这一技术应用更加广泛。这些限流器各有优势和缺点，可根据实际情况开灵活进行选择。其中，谐振式限流器主要是分别适用于利用串联谐振电路的阻抗为0，并联谐振电路的导纳为0的特点，设计成串联谐振限流器和并联谐振限流器，这种类型的限流器，问题主要存在于在大负载电流系统中，由于限流电感值比较小，所需要的补偿电容数量极大。因此，在实际电力系统的应用中，考虑到其经济性和稳定性，使用的范围不是很广阔。无损耗电阻器式限流器是由华东冶金学院提出的，在实际应用中，因其电路的调制频率必须远远高于我国的电力频率标准50Hz，因此，在交流电的情况下使用也存在一定的问题。
上述两种固态限流器在使用中均存在有各自的缺点，不能完全适用于电力系统之中。因此，一些混合式限流器就应运而生，这些新型的混合式电流器能够在一定程度强避免单个限流器所存在的缺陷，同时又能充分的发挥各个限流器本身的优势特征。因此在实际情况中得到了广泛的使用。如新型桥式固态短路限流器，在使用的过程中，当电力系统发生故障需要进行重合闸时，就开始将触发角拉到最大，使重合闸能够以最小的电流开始工作，从而避免了冲击电流的产生会对系统造成的伤害。然后再逐步的减小触发角，直至限流器正常工作，限流器通过这种软启动重合闸的方式工作，在很大程度上能够从根本上避免重合于永久性故障所造成的巨大冲击电流给电力系统带来的损害。
四、电抗器的选择与使用
电抗器是感抗器和容抗器的统称，因为在电气设备研究的历史上先出现的是电感器，并被称为电抗器，所以也将电容器称为容抗器。常见的电抗器有进线电抗器，用以限制电网中电压突变和操作过电压引起的电流冲击，并能平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，起到提高电能质量的作用。单相直流电抗器主要是用于变频系统的直流环节与逆变环节之间，主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值。三相输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗，起到保护变频器的作用。常见的电抗器如铁芯式电抗器，此类电抗器的特点是体积小，漏磁和损耗也小，可以装在高压柜内使用，但是缺点就是噪声较大，容易发生磁饱和导致线圈烧毁，不具有很好的抑制谐波的能力和抗短路电流的能力。干式空芯电抗器过流能力强，机械结构也相对简单和牢固，也可以再户外使用，但是存在有功损耗高和对周围用电设备电磁干扰大灯缺陷。此外，还有半芯式电抗器和磁屏蔽电抗器等电抗器的类型。由此可见，变频器的种类及功能是多种多样的，在实际电力系统应用中，应根据需要选择功能不同的电抗器。
五、结束语
现如今限流器和电感器的发展已经取得了很大的进步，并且在现阶段也在向着更高科技更智能化的方向发展。这些电气设备和元件的技术发展能够进一步提高电力系统供电的可靠性。因此，本文介绍了限流器与电抗器的现状与发展，并详细描述了如何根据需要选择相应的电抗器和限流器，以供电力系统人员参考。
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论文作者:张彦杰
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/1
标签：电力系统论文; 电抗器论文; 电流论文; 谐振论文; 故障论文; 电容器论文; 系统论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;