整流电路平波及衡电抗器的的选择分析

【摘要】平波电抗器及均衡电抗器是高压直流换流站的重要设备之一，其正确选择直接关系到用户电气设备运行的稳定性，本文将对整流电路中平波和均衡电抗器的选择计算作分析阐述。

【关键词】整流，平波电抗器，均衡电抗器

一、平波和均衡电抗器在主回路中的作用

晶闸管整流器的输出电压是脉动的，为了限制整流电流的脉动、保持电流连续，常在整流器的直流输出侧接入带有气隙的电抗器，称作平波电抗器。在有环流可逆系统中，环流不通过负载，仅在正反两组变流器之间流通，可能造成晶闸管过流损坏。为此，常在环流通路中串入环流电抗器（称均衡电抗器），将环流限制在一定的数值内。

二、平波和均衡电抗器在主回路中的布置

电抗器在回路中的位置不同，其作用不同。对于不可逆系统，在电动机电枢端串联一个平波电抗器，使得电动机负载得到平滑的直流电流，取合适的电感量，能使电动机在正常工作范围内不出现电流断续，还能抑制短路电流上升率，如图1所示。

对于有环流系统，一般有两种安排方式：

1）限制环流用的环流电抗器和平波电抗器合并在一起。这时只用两只电抗器，分别放在每组变流器的输出端，电抗器既起抑制环流作用，又起平波作用，如图2所示。

2）环流电抗器和平波电抗器分开设置。在电枢端专门设置一个平波电抗器，然后在两组变流器的环流电路中分别设置环流电抗器，如图3所示。

三、平波和均衡电抗器选择

电抗器的主要参数有：额定电抗、额定电流、额定电压降及结构形式等。

计算各种整流电路中平波电抗器和均衡电抗器电感值时，应根据电抗器在电路中的作用进行选择计算。如①从减小电流脉动出发选择电抗器。②从保持电流连续出发选择电抗器。 ③从限制环流出发选择电抗器。此外，还应考虑限制短路电流上升率等。

由于一个整流电路中，通常包含有电动机电枢电抗、变压器漏抗和外接电抗器的电抗三个部分，因此，首先应求出电动机电枢（或励磁绕组）及整流变压器的漏感，再求出需要外接电抗器的电感值。

（1）电动机的电感

（2）整流变压器的漏感

（3）保证电流连续所需电抗器的电感值。当电动机负载电流小到一定程度时，会出现电流断续的现象。为了使输出电流在最小负载电流时仍能连续，所需的临界电感值L1可用下式计算，即：

（4）限制电流脉动所需电抗器的电感值。由于晶闸管整流装置的输出电压是脉动的，该脉动电流可以看成是一个恒定直流分量和一个交流分量组成的。通常负载需要的是直流分量，而过大的交流分量会使电动机换向性能恶化和铁耗增加。因此，应在直流侧串联平波电抗器以限制输出电流的脉动量。将输出电流的脉动量限制在要求的范围内所需要的最小电感量L2（mH）可按下式计算，即：

（5）限制环流所需的电抗器的电感值