平波电抗器(又称直流电抗器)在电力系统中具有多重作用,主要应用于整流电路的直流侧或变频器的直流环节,其核心作用可归纳为以下几点:
1.抑制纹波电流
整流电路输出的直流电压通常包含高频交流分量(纹波),这些纹波可能对后续设备(如逆变器、电机)造成干扰或损害。平波电抗器通过其电感特性,限制交流分量的通过,使直流电流更加平滑,接近理想直流状态。
2.限制短路电流
在逆变器换相过程中,若晶闸管同时导通可能导致负载短路。平波电抗器通过增加回路阻抗,限制短路电流的上升率(di/dt),避免设备损坏。
3.滤波与保护
滤波作用:高频交流分量因难以通过较大电感而被抑制,减少对电网的谐波污染。
保护设备:在逆变失败或设备故障时,通过限制电流变化率,保护晶闸管等电力电子器件免受冲击。
4.改善换向性能
在交-直流传动系统中(如电力机车),脉动电流会影响电机换向。平波电抗器通过减少电流脉动,改善电机换向条件,提高运行稳定性。
5.增强系统可靠性
在变频器直流侧串联平波电抗器可降低谐波含量,减少对电网的污染,同时提高逆变器的可靠性和效率。