1前言
分裂电抗器是限流电抗器的一种。它与普通的 限流电抗器一样，是一个空心或无导磁材料的感抗 线圈。在配电系统中安装此种电抗器，可以限制该系 统回路发生故障时的短路电流，从而降低断路器的 开断电流容量，保证断路器的正常开断。 空心式分裂电抗器的特点是其电抗值不随流经电流的变化而变化。目前，电流从100A到 5 000A 用于户内装置的分裂电抗器一般采用干式空气 自冷 的绕包式结构。这种电抗器按其安装排列方式可分 为三种：三相垂直排列、两垂一并排列和三相水平排 列。用支柱绝缘子将各相之间及其与基础之间进行连接。用于垂直排列的电抗器，中间相线圈的绕向与 其上下两相线圈相反，而三相水平排列的电抗器其 绕向相同。 分裂电抗器与普通限流电抗器仅在出线端上有mso 所区别。普通电抗器只有两个出线端，分裂电抗器有 三个出线端。由中间的出线端将整个线圈分为两个 部分，并称之为分裂电抗器的两臂，这两臂的绕向相同，但两臂中_的电流方向是相反的。
2分裂电抗器正常运行时的电压降及短路状 态的阻抗
设 n为分裂电抗器每一臂的自感电抗，为 两臂间的互感电抗，其值为( ) 厂c为以分数表示 的互感系数，它取决于分裂电抗器的结构形式，通常 .厂c=0.4-0.6。在理想运行情况下，分
裂电抗器的两臂 通过大小相等、方向相反的电流。运行中，分裂电抗器每臂中的实际电抗为 ，由于两臂 中的电流产生的磁场量是相互减弱的，所以，X = . n为负值 ，这样 ， n n n=(I ) ”= (0.4-0.6)X ，如每臂的电压降为 ，则 U=/X=(0.4～ 0.6)/XH。 由此可以说明理想运行情况下，分裂电抗器每 臂的电压降仅为普通电抗器电压降dx )的0.4-0.6 倍。 当分裂电抗器的一臂发生短路故障时 如图pants什么意思4 所示。这时，强大的短路电流 ，K只通过分裂电抗器 的短路臂，而另一臂仍为原有的负载电流，其值与另 一臂短路电流相比则显得很小，因此可忽略其对短 路臂的互感影响，短路一臂的电抗仍可认为是。这样，分裂电抗器在正常运行中每臂的电压降比普 通电抗器小 0.4-0.6倍;而短路时短路臂电抗仍为n ，起到了限制短路电流的作用，这正是分裂电抗器的一大优点。
3出口电压偏移
在应用分裂电抗器时，还应注意到其在正常状 态和短路状态时的电压变动范围，如图5所示。 由于电抗器的电阻很小，电压降主要是由电流 的无功分量在电抗器的感抗中产生的，所以，当忽略电压降的有功分量时，母线 I上的出口电压 U 可写 成： t= 。_、/3， 、/3，2 = 将 等 代人上式得： Ul= (，。 Izpfc)： 100V 3 IH (Ilsi 一I2sin~zfc) 同理，对于母线 Ⅱ
上的出口电压 有： U2= { (，2sin ，lsin 式中 Q 分裂电抗器每臂的额定电抗百分数 。厂一 分裂电抗器每臂的自感电抗，Q . ～互感系数,fc=M/C L——分裂电抗器每臂的自感，H 一分裂电抗器两臂的互感，H 』 厂 分裂电抗器的额定电流，A ，，——母线 I的负载电流，A ，2.一 母线 Ⅱ的负载电流，A co印l、c0s 厂电流，l和 ，2的功率因数 ， 厂电流 ， 的无功分量，A ，2广电流 ，2的无功分量，A ， ——母线 Ⅱ上的短路电流，A ——母线 I上的出口电压，V 厂母线 Ⅱ上的出口电压，V 。广一 电抗器额定电压 (与电网额定电压相 等)，V (/—一hmp 电源侧电压(当正常情况下，认为此电 压为额定电压)，V 在计算母线上的电压变动范围时，还应考虑下 面几个因素。
(1)分裂电抗器两臂负载电流不均匀，设他们的 比例为 1：2。majorca
(2)每臂负载电流在(0.5-1)，H间波动。
(3)电压偏移 AU是指最大电压 和最小电压 Uzx的算术平均值，即AU= 。如取 UH为电压 基本值，并设 cos~p1=cos~2=oos~，则以百分数表示的 母线 I出口电压偏移为： AU = ×[ (1lzxsin~- in~fc)(l 一 n ]= (lz~fc-llzx+ (1) 同理AU2%。 一 +，Jzxfc) (2) 以母线 I为例，若 Q”=1O%，cos~p=0.8，fc=0.5，同 时根据以上所考虑的三个因素，则： I1~=0.5
1zd=0.51H ，2Zx=0.51I乃r=0.5X0.5IH=0.25，H J『2Zd=0.5，lzd=O.5/. 按式(1)计算得： AU。%： × (O.5，H×0.5-0.51H+0.25，HX0.5)= 1.125% 对于普通的电抗器，当负载最大时，出I=l端的最 大电压 为： U ：U— 3 IPzxX=U— 3 I nsin~ 将 代入上= 100：IHX 、/3，H)< luu 同理，当负载最小时，出口端的最小电压 为： 以百分数表示的电压偏移AU为：傲然 AU%= ×10o_ oo×( U~r-U+ ㈨一 2 一福祉的意思 一 若同样取 =0.5 l=0.5，H，cos~p=0.8，QH=10%，则 电压偏移 AU为： AU%：(0.5110：1 因此可以认为，当考虑到几个合理的假定之后， 在正常运行情况下，分裂电抗器出口端的电压偏移 与普通电抗器的出口电压偏移并无多大区别，波动 的数值在 l%左右。
4故障情况
八月英文 母线 Ⅱ上负载发生短路的情况如图6所示。这 时，分裂电抗器连接接地源的中点引出线上的电压为：Fig.6 Sprit reactor Ⅱ during short circuit of one arm of load U=x/3，H-x/3 Ii 而母线 I出口端电压U 可写成：Ul克里斯托弗里夫：1PfH+、/丁IKXw,"c= 、/丁， 一、/丁 ， 一、/丁，。 l 、/丁X (P)(1惠普门岷) XH=.QuH — 代入上式得： u -lQ0H0 UH(1~fc)(/~一/』i P) 或： QH ×(1 (斧一 ) (3) 这里UI> 的条件是蛊×(1 (舞一等)>l， 若略去 ，并用短路电流倍数 K代
替了_IK，则 U-> 1H JH 的条 件为 . K>靠 (4) 当 =0-4～0·6时，T 0·714～0·625。一般情况 下，(1o~o K)总是大于0.714～0.625，所以，u·总是大 于 ，严重时的极端情况是电源母线上系统的容量 为无穷大，这里， 10 0 =1，则 取得极大值。
5结束语
由上述分析可知，在分裂电抗器的一臂上负载 发生短路时，将使另一臂的母线上的出口电压升高， 最高达到 1.6U.。 另外，从式(3)和式预测题(4)可以看出，当短路电流倍 数K及互感器系数.厂c越大时，不等式越容易满足， 而 U 值比 值变化的越大。为使u·不至于大到危 险的数值 厂c的数值一般限制在 0.4~0.6。
