浅述输入输出电抗器振动产生的机理

   输入输出电抗器之所以会产生振动,这是由其本身的结构所决定的。输入输出电抗器的中心问题是铁芯特殊和漏磁,由此易带来振动较大和局部过热问题,威胁设备及电网的安全运行,迄今为止,振动和过热仍是输入输出电抗器的2个世界性难题。因此,如何减小振动和克服局部过热就成为各制造厂家研制输入输出电抗器的重点课题。
　　在空心线圈中插入铁磁材料,即可提供更大电感,这是输入输出电抗器的由来。高电压、大容量输入输出电抗器要获得较大并且在一定条件下趋于稳定的电抗,那么必须在输入输出电抗器的铁芯上串联许多气隙,用于增大磁阻、限制磁饱和的影响,这势必带来较之变压器大得多的振动问题和漏磁问题。变压器一、二次绕组总是互相去磁,而输入输出电抗器只有一个绕组,没有与其平衡的二次绕组,再加上其气隙的影响,所以输入输出电抗器漏磁通较大,若处理不好,大量的漏磁通会在部件中产生环流,引起局部过热,加速绝缘油分解劣化,造成事故。
　　输入输出电抗器由于铁芯柱的分段,各段分别产生磁极,使铁芯饼之间存在着磁吸引力,这些磁吸引力会引起额外的振动和噪声。由铁芯饼、垫块和铁轭组成的系统还有可能出现机械共振现象,因此输入输出电抗器的振动和噪声都较大。在工频电压、电流情况下,交变的磁势产生的磁场、铁芯磁密是交变的。输入输出电抗器各相邻铁芯饼之间任何瞬间都是异性磁极相邻,所以其间的磁场力为吸引力,且其大小与磁密的平方成正比。在交变磁场的作用下,相邻铁芯饼之间的吸引力在零与最大值之间以2倍于电源频率(50Hz)的频率交变,从而造成铁芯饼弹性变形的交变而产生机械振动,振动频率为100Hz。
  由此看出输入输出电抗器的振动是固有的,因此在输入输出电抗器设计、制造、运行中,只能从一定程度上去限制振动的幅值,却不能完全消除振动。但如果输入输出电抗器的振动严重,且长期得不到有效限制,则会引发设备事故。根据有关资料,国内曾多次发生由于输入输出电抗器振动导致的故障,如:高压套管升高座螺丝因金属疲劳而断裂、瓦斯继电器误动等。