干式空心串联电抗器
1、设备参数
3、作用
在电容器回路安装阻尼电抗器（即串联电抗器），电容器回路投入时起抑制涌流的作用。同时与电容器组一起组成谐波回路，起各次谐波的滤波作用。
4、正常巡视的项目和要求
（1）设备外观完整无损，防雨帽完好，无异物。
（2）引线接触良好，接头无过热，各连接引线无发热、变色。
（3）外包封表面清洁、无裂纹，无爬电痕迹，无油漆脱落现象，憎水性良好。
（4）撑条无错位。
（5）无动物巢穴等异物堵塞通风道。
（6）支柱绝缘子金属部位无锈蚀，支架牢固，无倾斜变形，无明显污染情况。
（7）无异常振动和声响。
（8）接地可靠，周边金属物无异常发热现象。
（9）场地清洁无杂物，无杂草。
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/7513318715.html,）浅谈：电抗器的分类及特点 电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。 一、电抗器的分类 按功能、按接法、按结构及冷却介质、按用途进行分类。 1、按功能：分为限流和补偿。 2、按接法：分为并联电抗器和串联电抗器。 3、按结构及冷却介质：分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如：干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。
4、按用途：按具体用途细分，例如：限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器（可调电抗器、可控电抗器）、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。 二、电抗器的特点 1、该进线电抗器为三相，均为铁芯干式； 2、外露部件均采取了防腐蚀处理，引出端子采用镀锡铜管端子； 3、进线电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料，减少运行时的涡流发热现象； 4、该进线电抗器与国内同类产品相比具有体积小、重量轻、外观美等优点，可与国外知名品牌相媲美； 5、线圈采用H级漆包扁铜线绕制，排列紧密且均匀，外表不包绝缘层，且有极佳的美感且有较好的散热性能； 6、铁芯采用优质低损耗进口冷轧硅钢片，气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔，以保证电抗器气隙在运行过程中不发生变化； 7、进线电抗器的线圈和铁芯组装成一体后经过预烘→真空浸漆→热烘固化这一工艺流程，采用H级浸渍漆，使电抗器的线圈和铁芯牢固地结合在一起，不但大大减小了运行时的噪音，而且具有极高的耐热等级，可确保电抗器在高温下亦能安全地无噪音地运。 本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站； 变宝网官网：https://www.doczj.com/doc/7513318715.html,/?qx 买卖废品废料，再生料就上变宝网，什么废料都有！
平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中，平波电抗器也是不可少的。平波电抗器与直流滤波器一起构成高压直流换流站直流侧的直流谐波滤波回路。平波电抗器一般串接在每个极换流器的直流输出端与直流线路之间，是高压直流换流站的重要设备之一。 平波电抗器和直流滤波器一起构成直流T型谐波滤波网，减小交流脉动分量并滤除部分谐波，减少直流线路沿线对通信的干扰和避免谐波使调节不稳定。平波电抗器还能防止由直流线路产生的陡波冲击进入阀厅，使换流阀免遭过电压的损坏。 当逆变器发生某些故障时，可避免引起继发的换相失败。可减小因交流电压下降引起逆变器换相失败的机率。当直流线路短路时，在整流侧调节配合下，限制短路电流的峰值。电感值并不是越大越好，因为电感的增大对直流输电系统的自动调节特性有影响。 在直流输电系统中，当直流电流发生间断时，会产生较高过电压，对绝缘不利，使控制不稳定。平波电抗器通过限制由快速电压变化所引起的电流变化率来防止直流电流的间断，从而降低换流器的换相失败率。 表1供货范围及设备技术规格一览表
本设备招标书技术文件要采购的干式空心平波电抗器，其安装地点的实际外部条件见表1.1：设备外部条件一览表。投标方应对所提供的设备绝缘水平、温升等相关性能参数在工程实际外部条件下进行校验、核对，使所供设备满足实际外部条件要求及全工况运行要求。 表1.1 设备外部条件一览表（项目单位填写） 1.1 正常使用条件 1.1.1 周围空气温度 最高不超过40℃，且在24h内测得的平均温度不超过35℃。
电抗器基本知识介绍 一、干式电抗器的种类与用途 电抗器是重要的的电力设备，在电力系统中起补偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波、平波、启动、防雷、阻波等作用。根据电抗器的结构型式可分为空心电抗器、铁心电抗器与半心电抗器。 补偿杂散容性电流的电抗器主要有并联电抗器与消弧线圈。并联电抗器的作用是限制电力传输系统的工频电压升高现象，工频电压升高的原因在于空载长线的电容效应、不对称对地短路故障与突然甩负荷。消弧线圈通常应用在配电系统，它的作用是使得单相对地短路电流不能持续燃烧，导致电弧熄灭。消弧线圈通常具有调谐功能，可根据电力系统的杂散电容与脱谐度改变其电感值。 串联电抗器或称阻尼电抗器的作用是限制合闸涌流。串联电抗器与电力电容器串联使用，用于限制对电容器组合闸时的浪涌电流，通常选取电容器组容量的6%。 限流电抗器是串联于电力系统之中，多用于发电机出线端或配电系统的出线端，起限制短路电流的作用。为了与其他电力设备配合，其实际阻抗不能小于额定值。 滤波电抗器与电容器配合使用，构成LC谐振支路。针对特定次数的谐波达到谐振，滤除电力系统中的有害次谐波。 平波电抗器应用在直流系统中，起限制直流电流的脉动幅值作用。在设计平波电抗器时须注意线圈中的电流是按电阻分布的，设计时最好采用微分方程组计算。若按交流阻抗设计可能造成线圈出现过热现象，且阻抗值未必准确。 启动电抗器用于交流电动机启动时刻，限制 防雷线圈通常用于变电站进出线上，减 阻波器与防雷线圈的应用场合相仿，线 用于阻碍电力 便于将通讯载波提
取出来，实现电力载波的重要设备。 户外空心干式电抗器是20世纪80年代出现的新一代电抗器产品，如图1.1所示。它是利用环氧绕包技术将绕组完全密封，导线相互粘接大大的增加了绕组的机械强度。同时利用新的耐候材料喷吐于包封的表面，使得产品能够满足在户外的苛刻条件下运行。包封间由撑条形成气道，包封间与包封内绕组多采用并联连接以便满足容量与散热的要求。为了满足各个并联支路电流合理分配的需要，采用分数匝来减少支路间的环流问题。为了能够形成分数匝，采用星形架作为绕组的出线连接端。绕组的上下星架通过拉纱方式固定，固化后整个产品成为一个整体。这种结构的电抗器与传统方式的电抗器相比较具有可以直接用于户外、电感为线性、噪音小、防爆、使用维护方便等特点，因而对于某些此产品有可能正逐步取代其他形式的电抗器。 由于受到绕组结构的限制，户外空芯干式电抗器通常不适合电感量（>700mH ）较大或电感较小(<0.08mH)但电流较大的场合，否则就会造成体积过于庞大或者支路电流极不平衡。在这两种极端条件下，需要适当改变线圈的绕线形式。此外，空心电抗器通常占地面积最大、对外漏磁最严重，这是这类电抗器的主要缺点。 干式铁心电抗器主要是由铁心和线圈组成的，如图1.2所示。干式铁心电抗 器主要由铁心、线圈构成。铁心可分为铁心柱与 铁轭两部分，铁心柱通常是由铁饼与气隙组成。 线圈与铁心柱套装，并由端部垫块固定。铁心柱 则由螺杆与上下铁轭夹件固定成整体。对于三相 电抗器常采用三心柱结构，但对于三相不平衡运 行条件下，需采用多心柱结构，否则容易造成铁 心磁饱和问题。干式铁心电抗器的线圈通常采用 浇注、绕包与浸漆方式。由于铁磁介质的导磁率极高, 而且其磁化曲线是非线性的, 故用在铁心电抗器中的铁心必须带气隙。带气隙的铁心,其磁阻主要取决于气隙的尺寸。由于气隙的磁化特性基本上是线性的, 所以铁心电抗器的电感值取决于自身线圈匝数以及线圈和铁心气隙的尺寸。由于干式铁心电抗器是将磁能主要存贮于铁心气隙当中，铁心相当于对磁路短路，相当于只有气隙总长度的空心线圈。因此铁心电抗器线圈的匝数较少， 从而图1.2 干式铁心电抗器
电抗器的工作原理及在电力系统中的作用电抗器的工作原理： 由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%～7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%～13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的 1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升：铁芯85K，线圈95K,绝缘水平：3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值，其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级，不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 电抗器在电力系统中的作用： 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都
是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 一般串联电抗器电抗率的选择方法： 在实际工程应用中，我们会遇到因为电抗器的电抗率选择不当，至使系统中的谐波放大或与系统发生谐振，对电网造成干扰的问题，下面本人结合实际工程中的经验，浅介一般串联电抗器如何选择电抗率。 仅用于限制涌流时，电抗率宜取0.1%到1%；不考虑背景谐波时，当并联电容器装置接入电网处含有5次及以上谐波时，电抗率宜取4.4%到6%；当并联电容器装置接入电网处含有3次及以上谐波时，电抗率宜取12%；而对于背景谐波，配置电抗率应遵循远离原则，如背景含有5次谐波，宜配置电抗率为1%的电抗器。
电磁装置设计原理课程设计（二） 铁心电抗器设计 班级：
主要参数 B(mm)一、 技术要求： 1、 额定容量KVA S N 360= 2、 线两端电压KV U l 10= 3、 额定电压V U N 381= 4、 相数3=m 5、 额定电流A I N 315= 6、 损耗W P P k 40000≤+ 7、 线圈温升K T K 09< 二、 铁芯参数选择 铁芯直径m m S K D D 189.03/36057.0/44=?==，选择m D 3 10190-?= 采用30133-DQ 硅钢片，查表（5-1）得： 铁芯叠压系数：95.0=dp K 心柱有效截面面积：2 4 105.238m A z -?= 轭有效截面面积：24104.258m A e -?= 角重：kg G 0.62=?
铁芯最大片宽：m B M 185.0= 铁芯总叠厚：m M 16.0=? 铁轭片高：m b em 17.0= 三、 设计线圈时电压、电流的选择 每段电抗值Ω===210.1315/381/1N N k I U X ， 设计线圈时的电压和电流分别是V U N 381=，A I N 315= 四、 线圈匝数 初选48.0,89.0'==m k T B ， 匝7.8610 5.23889.0502381 48.0'24 =?????== -ππZ m A fB V k W ，取整得：匝86=W 五、 主电抗计算 1、 初选单个气隙长度m 3105.7-?=δ，初选铁芯饼高度m H B 3 1008-?= 2、 气隙磁通衍射宽度：m H B 3 31065.55700.008.05700.0ln 105.7)ln(--?=?? ? ??+?=+=πδδπδε 3、 气隙磁通衍射面积： 23621003.410)16018565.52(65.52)2(2mm b A M M --?=?++??=?++=εεδ 4、 气隙等效导磁面积： 221029.01000/30.495 .002385 .0mm A K A A dp Z =+=+= δδ 5、 主电抗，取n=7,Ω=??????=?=-160.110 105.770292 .0865081087 322722πδπδn A fW X m 6、 主电抗压降V X I U m N m 2.203160.1315=?== 7、 磁密T V fWA U B Z m 0.8902385 .0865022.20321=???= = ππ 六、 线圈设计 1、 线圈高度估计值： m H n H n H A B l 224.011.05700.0708.0)17()1(=-?+?-=-+-=δ 2、初选导线：23363.29,108.51055.3mm S mm b mm a L =?=?=--，
电抗器 懂得放手的人找到轻松，懂得遗忘的人找到自由，懂得关怀的人找到幸福！女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。生活是灯，工作是油，若要灯亮，就要加油！相爱时，飞到天边都觉得踏实，因为有你的牵挂；分手后，坐在家里都觉得失重，因为没有了方向。
内容简介一：电抗器在电力系统中的作用 二：电抗器的分类 三：详细介绍及选用方法 四：各种电抗器的计算公式 五：经典问答 一：电抗器在电力系统中的作用
由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%～7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%～13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升：铁芯85K，线圈95K,绝缘水平：3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值，其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级，不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 信息来自:输配电设备网 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要，布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。 由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电
07
级
《电磁装置设计原理——电抗器的设计》
设 计 报 告
姓 学
名 号
专业班号
指导教师 日 期
1
480KV/10KV 电 抗 器 设 计
一．电抗器的额定值和技术要求：
1、 额定容量 S N = 480 KVA 2、 额定电压 U N = 10 KV 3、 阻抗压降 U 1 = 381V 4、 相数 m = 3 5、 额定电流 I N = 419 A 6、 损耗 PCU + PFe ≤ 7000W 7、 线圈温升 TK < 125K 电抗器的主要参数选择结果
二．电抗器的参数计算选择
1． 铁芯参数设计选择
1.1 铁芯直径选择
D = K D 4 S / m = 0.06 × 4 480 / 3 = 0.206m ，
选择 D = 210 × 10 ?3 m ，采用 DQ133 ? 30 硅钢片，查表（5-1）得： 铁芯叠压系数： K dp = 0.95
2
铁芯柱有效截面面积： Az = 291.8 × 10 ?4 m 2 轭有效截面面积： Ae = 321.3 × 10 ?4 m 2 角重： G? = 84.8kg 铁芯最大片宽： BM = 0.2m 铁芯总叠厚： ? M = 0.178m 铁轭片高： bem = 0.19m 1.2 矩形铁芯长宽确定 举行铁芯的面积由上面查表得到的数据确定，又要求 a/b 为 3， 则可选取长 a=300mm，宽 b=100mm。 有效铁芯截面积等于铁芯面积 X 叠压系数： A S =0.95*300*100=28500 mm 2
2． 线圈参数设计选择
电抗额定值
X1 =
VN
IN
= 381
419
= 0.909
设计后，要满足电抗器的电抗的标幺值为 1~1.025 线圈匝数 初选 B ' = 0.81T , k m = 0.81 ，
W=
k mV 2πfB' AZ
=
0.81× 381 = 60匝 ，取整得： W = 60匝 2π × 50 × 0.87 × 300 × 10 ?4
主电抗计算
初选单个气隙长度 δ = 6.5 × 10 ?3 m ，铁芯饼高度 H B = 50 × 10 ?3 m
电抗器型号图 号 适配功 率 (KW) 额定 电流 电感量 (mH) 压降绝缘等级 重量 (Kg) 尺寸(±0.5mm) D D1 W W1 H A*B C OCL-0005-EISC-E2M8 A 1.5 5A 2.8mH 2% F、H 2.8 148 95 85 60 168 6*15 / OCL-0007-EISC-E1M9 2.2 7A 1.86mH 2% F、H 2.9 148 95 85 60 168 6*15 / OCL-0010-EISC-E1M4 3.7 10A 1.4mH 2% F、H 3.3 148 95 85 60 168 6*15 / OCL-0015-EISC-EM93 B 5.5 15A 0.93mH 2% F、H 5.9 188 120 100 75 156 8.5*20 φ6 OCL-0020-EISC-EM70 7.5 20A 0.7mH 2% F、H 7.0 188 120 105 80 156 8.5*20 φ6 OCL-0030-EISH-EM46 11 30A 0.46mH 2% F、H 8.6 188 120 115 90 156 8.5*20 φ6 OCL-0040-EISH-EM35 15 40A 0.35mH 2% F、H 11.5 188 120 130 105 156 8.5*20 φ6 OCL-0050-EISH-EM28 18.5 50A 0.28mH 2% F、H 13 188 120 130 105 176 8.5*20 φ6 OCL-0060-EISH-EM23 22 60A 0.23mH 2% F、H 13.6 188 120 135 110 176 8.5*20 φ6 OCL-0080-EISH-EM17 C 30 80A 0.17mH 2% F、H 17 220 162 122 96 230 10*18 φ11 OCL-0090-EISH-EM17 37 90A 0.17mH 2% F、H 17 220 162 122 96 230 10*18 φ11 OCL-0120-EISH-EM11 45 120A 0.11mH 2% F、H 19.5 220 162 132 106 230 10*18 φ11 OCL-0150-EISH-EM09 55 150A 0.09mH 2% F、H 27 288 214 140 110 274 11*18 φ11 OCL-0200-EISH-EM07 75 200A 0.07mH 2% F、H 28.5 288 214 140 110 274 11*18 φ11 OCL-0250-EISH-E55U 110 250A 0.055mH 2% F、H 31.5 288 214 145 115 274 11*18 φ11 OCL-0290-EISH-E48U 132 290A 0.048mH 2% F、H 43.5 320 243 155 123 305 12*20 φ12 OCL-0330-EISH-E42U 160 330A 0.042mH 2% F、H 43.5 320 243 155 123 305 12*20 φ12 OCL-0390-EISH-E36U 185 390A 0.036mH 2% F、H 47 320 243 165 133 305 12*20 φ12 OCL-0490-EISH-E28U D 220 490A 0.028mH 2% F、H 69.5 381 260 198 175 375 12*20 2-φ12 OCL-0530-EISH-E25U 240 530A 0.025mH 2% F、H 69.5 381 260 198 175 375 12*20 2-φ12 OCL-0600-EISH-E23U 280 600A 0.023mH 2% F、H 76.5 381 260 198 175 375 12*20 2-φ12 OCL-0660-EISH-E21U 300 660A 0.021mH 2% F、H 76.5 395 275 198 175 355 12*20 2-φ12 OCL-0800-EISH-E17U 380 800A 0.017mH 2% F、H 115 420 300 213 190 430 12*20 2-φ12 OCL-1000-EISH-E14U 450 1000A 0.014mH 2% F、H 127 420 300 213 190 430 12*20 2-φ12 OCL-1200-EISH-E11U 550 1200A 0.011mH 2% F、H 155 470 345 230 205 580 12*22 4-φ12 OCL-1600-EISH-E8U0 630 1600A 0.008mH 2% F、H 170 470 345 230 205 580 12*22 4-φ12
https://www.doczj.com/doc/7513318715.html, 串联谐振电抗器全分类讲解 串联谐振电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称为电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。
https://www.doczj.com/doc/7513318715.html, 一、电抗器的作用 串联谐振电抗器的接分串联和并联两种方式。串联电抗器通常起限流作用，并联电抗器经常用于无功补偿。串联电抗器主要用来限制短路电流，在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。 220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括: 1、轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压; 2、改善长输电线路上的电压分布; 3、使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失; 4、在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列; 5、防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象;
https://www.doczj.com/doc/7513318715.html, 6、当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用。 二、电抗器的分类 按结构及冷却介质、按接法、按功能、按用途进行分类。 1、按结构及冷却介质：分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如：干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。 2、按接法：分为并联电抗器和串联电抗器。 3、按功能：分为限流和补偿。 4、按用途：按具体用途细分，例如：限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗
饱和电抗器原理 摘要：以去年首次在中国投运的高压电动机磁控软起动装置为背景，介绍作为软起动装置执行元件的磁饱和电抗器，指明它实质上是一个开关，阐述它的作用、特点和分析方法。 一、引言： 饱和电抗器是一种饱和度可控的铁芯电抗器。50~70年代是磁饱和电抗器在电气自动化领域较盛行的时期[1，2，3]。它既可以作为放大器件，又可以作为执行元件。相对于电真空器件，它耐受恶劣环境的优点令人瞩目，相对于交磁放大机系统，它的静止性受到垂青。当时，国内外关于磁饱和电抗器和磁放大器的著述和相关新铁芯材料的研制报导屡见不鲜。在我国，在70年代已形成磁放大器产品系列[2]。70年代以后，以双极型电子器件和SCR为代表的电力电子器件逐渐在电气控制领域占统治地位。饱和电抗器因惯性较大、功率放大倍数较小等缺点而被排挤，其发展受阻。但是，饱和电抗器是一种既有长处又有短处的电力器件。在电阻炉炉温等较慢过程的控制中，以饱和电抗器为功率器件的系列产品仍然在使用。在如何将它应用在较快过程的控制中，人们的研究和探索仍在继续。也取得了一些可喜的成果 [3]。我认为，高压电动机软起动是一个能够使饱和电抗器扬长避短发挥重要作用的领域。 二、三相饱和电抗器的基本形式 三相饱和电抗器有多种形式，在图1中表示了裂芯式和传统式的两种。 图1（a）为裂芯式结构，三相分立，一相一个铁芯。挨近小截面的是直流绕组（共6个）。绕在直流绕组外面的是交流绕组（共3个）。两个直流绕组产生的磁通在两个小截面铁芯上形成环路。而交流绕组产生的磁通通过大截面铁芯形成环路。 图1（b）为传统式。直流绕组套住6个铁芯和6个交流绕组。交流绕组每相2个，串连连接。一相交流电流在2个铁芯上产生2个环路的磁通。2个环路的时钟方向相同。 图1列出的仅是有代表性的形式。其它的可行形式还很多，例如图1（a），若将交流绕组挪位，令它套住大截面铁芯，就演绎为另一种可行形式。 所有可行形式的共性是：
电抗器的简介及应用 一.电抗器的种类与概述 电抗器又称为扼流圈、电感器或铁芯电感器，在电子设备中应用极为广泛，品种也很繁多。通常可分为电流滤波扼流圈、交流扼流圈、电感线圈三种。 1．按线圈数量可分为：单相电抗器（1只或2只线圈）；三相电抗器（3只线圈）. 2．按铁芯型式可分为：空芯电抗器、铁芯电抗器两种，而铁芯电抗器又分为有气隙铁芯电抗器和无气隙铁芯电抗器。 二.常用电抗器的介绍与主要技术指标 1.电源滤波电抗器（单相电抗器、有气隙铁芯电抗器）。 用途：用于平滑整流后的直流成分，减小其波纹电压，以满足电子设备对直流电源的要求。 主要技术指标：电抗器名称、型号、电感量、直流电位、直流磁化电流、波纹电压、波纹频率、绝缘等级和环境温度。 2.单相（三相）交流电抗器（输入、输出电抗器） 用途：用于交流回路中，作为平衡、镇流、限流和滤波的一种铁芯电感器。 主要技术指标：电抗器名称、型号、电感量、额定工作电流、工作频率、绝缘等级、环境温度。 三.电抗器工作环境及绝缘等级的分类 1．绝缘等级： 2．环境温度：-5℃～+40℃ 如有特殊要求时，应保证电抗器最高工作温度小于绝缘等级极限温度。 3．海拔高度：≤2000m.要求高海拔时，允许最大电流相应降低如下图所示： 100
0 1000 2000 3000 4000 5000M 4．空气相对湿度：≤90％ 5．绝缘水平： 四.常用基本名词的定义 1．电感量L （H ） 电抗器的电感量是相电感，是在规定频率下相电压降为Δμ时相电感值。 2．电抗百分比（％） 电抗器的电抗值与串连的电容器容抗值之比，以百分值表示。 3．电压降Δμ（V ） 电抗器通过额定电流In 时，电抗器的相电压降。 4．相对电压降μx （％） 电抗器相电压降Δμ与电网进线的相电压u 相的比值的百分值表示。 5．额定电压Un （V ） 电抗器连接线路系统电网的线电压.常用如下： 单相：230V 400V 三相：400V 500V 690V 750V 1140V 6．额定交流电流In(A) 20 40 60 80 % 87%
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。 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
并联电抗器：发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心之间存在着交变磁场的吸引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。并联电抗器里面通过的交流，并联电抗器的作用是补偿系统的容抗。通常与晶闸管串联，可连续调节电抗电流。 串联电抗器：里面通过的是交流，串联电抗器的作用是与补偿电容器串联，对稳态性谐波（5、7、11、13次）构成串联谐振。通常有5~6%电抗器，属于高感值电抗器。 调谐电抗器：里面通过的是交流电，串联电抗器的作用是与电容器串联，对规定的n次谐波分量构成串联谐振，从而吸收该谐波分量，通常n=5、7、11、13、19。 输出电抗器：它的作用是限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在54OV/us以内，一般功率为4-90KW变频器与电机间的电缆长度超过50m时，应设置输出电抗器，它还用于钝化变频器输出电压(开关的陡度)，减少对逆变器中的元件(如IGBT)的扰动和冲击。 输出电抗器的使用说明：为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。输出电抗器的特点： 1、适用于无功补偿和谐波的治理； 2、输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，抑制输出谐波电流； 3、有效地保护变频器和改善功率因数，能阻止来自电网的干扰，减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。 输入电抗器：它的作用是限制变流器换相时电网侧的电压降；抑制谐波以及并联变流器组的解耦；限制电网电压的跳跃或电网系统操作时所产生的电流冲击。当电网短路容量与变流器变频器容量比大于33:1时，输入电抗器的相对电压降，对单象限工作为2%，四象限为4%。当电网短路电压大于6%时，允许输入电抗器运行。对于12脉动整流单元，至少需要一相对电压降为2%的网侧进线电抗器。输入电抗器主要应用于工业/工厂自动化控制系统中，安装在变频器、调速器与电网电源输入电抗器之间，用于抑制变频器、调速器等产生的浪涌电压和电流，最大限度的衰减系统中的高次谐波及畸变谐波。 输入电抗器的特点： 1、适用于无功功率补偿和谐波的治理； 2、输入电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击；对谐波起滤波作用，以抑制电网电压波形畸变； 3、平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷。 限流电抗器：限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器，以限制馈线的短路电流，并维持母线电压，不致因馈线短路而致过低。 消弧线圈：消弧线圈广泛用于10kV-63kV级的谐振接地系统。由于变电所的无油化倾向，因此35kV以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。 阻尼电抗器：（通常也称串联电抗器）与电容器组或密集型电容器相串联，用以限制电容器的合闸涌流。这一点，作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与滤波电容器串联组成谐振滤波器，一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通滤波。直流输电线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化铁道，以至于所有大功率晶闸管控制的电力电子电路都是谐波电流源，必须加以滤除，不让其进入系统。电力部门对于电力系统中的谐波有具体规定。 平波电抗器：平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中，平波电抗器也是不可少的。平波电抗器在整流电路中是个重要元件，在中频电源中主要作用是：
电气与电子工程学院《电磁装置设计原理》 课 程 设 计 设计题目铁芯电抗器设计 指导老师孙剑波 班级电气1212 姓名曹鹏举 学号U201212040 完成日期2015年 6 月19 日
目录 480KVA/10kV 铁芯电抗器参数列表 (3) 1.电抗器的额定值与技术要求 (4) 2.铁芯参数选择 (4) 3.线圈电压电流及电抗值 (5) 4.线圈匝数 (5) 5.主电抗计算 (5) 6.线圈设计 (6) 7.绝缘设计 (8) 8.绝缘半径计算 (8) 9.线圈漏电抗 (9) 10总电抗 (9) 11.线圈导线每相总长 (10) 12.线圈损耗 (10) 13.线圈导线重量 (10) 14.铁芯窗高 (11) 15.铁芯损耗 (11) 16.总损耗 (11) 17.线圈温升计算 (12) 18.成本核算 (12) 附1：480KVA/10kV 铁芯电抗器设计表格 (13) 附2：铁芯电抗器尺寸图 (17)
480KVA/10kV 铁芯电抗器参数列表
1.电抗器的额定值与技术要求 （1）额定容量Sc=480KV A （2）所接电网电压 10kV （3）频率50Hz （4）相数 3 （5）相电压381V （6）相电流419A （7）绝缘材料耐热等级H级（145℃） （8）总损耗≤7000W（附加损耗系数1.2） （9）铁芯材料DQ133-30 （10）导线材料铜导线ρ145℃=0.02616Ω*mm2/m （11）绕组温升≤95K（附加损耗系数1.35） （12）铁芯饼高度HB=50mm；叠压系数Kdp=0.95 2.铁芯参数选择 （1）铁芯直径 由直径估算公式 ' = D K 其中经验系数 K为经验系数，对于冷轧钢片、铜导线取值为0.054~0.058。 D 取值为0.058进行计算得： '0.2063 == D K 选择D=0.21m查表5-11得: 芯柱有效截面面积 A=0.02918m2 Z 铁轭有效截面面积 A=0.03213m2 e G=84.8kg 角重 A B=0.2m 铁芯最大片宽 M ?=0.178m 铁芯总叠厚 M b=0.19m 铁轭片高 em
一、电抗器概念 电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。 电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中是不可缺少的。 并联电抗器：发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。 限流电抗器：限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器，以限制馈线的短路电流，并维持母线电压，不致因馈线短路而致过低。 阻尼电抗器(通常也称串联电抗器)与电容器组或密集型电容器相串联，用以限制电容器的合闸涌流。这一点，作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与滤波电容器串联组成谐振滤波器，一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通滤波。直流输电线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化铁道，以至于所有大功率晶闸管控制的电力电子电路都是谐波电流源，必须加以滤除，不让其进入系统。电力部门对于电力系统中的谐波有具体规定。 消弧线圈：消弧线圈广泛用于lOkV-6kV级的谐振接地系统。由于变电所的无油化倾向，因此35kV 以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。 平波电抗器：平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中，平波电抗器也是不可少的。 直流控制的饱和电抗器：串在电路中的扼流式或自饱和饱和电抗器，在电压正弦波的周期内，饱和电抗器在饱和前吸收了一定的伏-秒，达到饱和，以后就呈全开放状态。因此其输出电压是非正弦的，这种饱和电抗器的作用与晶闸管相似。 电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。 电抗器的作用 电力系统中所采取的电抗器 常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括：（1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压。（2）改善长输电线路上的电压分布。（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动 同时也减轻了线路上的功率损失。（4）在大机组与系统并列时 降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列。（5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电
铁芯电抗器设计程序 一．已知参数 1. 电抗器总容量 Q LZ 2. 电压等级 额定电压 U H 额定电流 I H 电抗率 K=%C L X X 二．确定铁芯直径、截面积 S D=4 K L Q K —系数 50～60 一般取中 Q L —电抗器每柱容量 Q LZ ÷3 D —铁芯直径 S=4D 2π S —铁芯截面 拼圆形铁芯查铁芯表 三．求匝电势 e t =45BS ? B —磁通密度 S —铁芯截面 45—系数044.41 f =45 四．计标匝数 N=t e N U = 取态数 N —匝数 N U —端电压 e t —匝电势 五．选导线 S ≈g N A I D S —导线截面 铜1.5～2.5（不浇注） N I —额定电流 铝0.8～2（不浇注） g A —电流密度 铜线1.1～1.2（浇注） 铝线0.7～0.8(浇注）
六．查线规表 b ×a b —线厚度 a —线宽度 当线截面小于12mm 2时选用丝包圆线 七．线圈计标 线圈层数N ∕N 层=层数 向小的方向圆整数：省料、噪音大、发热大 向大的方向圆整数：费料、噪声小、发热小 然后重新计算总匝数N 根据总匝数回算磁通密度B 线圈单面出线选奇数层 线圈双面出线选偶数层 八．线圈尺寸 轴向高度：导线高度×N 层＋1, 有换位时加一个导线宽度 再加0～1%余度， 有时可加到3% 幅向尺度：导线厚度×层数＋层间绝缘＋余度（1～5%）取整 九．绝缘半径 线圈幅向尺寸＋（内4＋外5） 浇注时：轴向尺寸＋40=A 窗高：轴向尺寸 A ＋90 窗宽：线圈外径＋相间绝缘距 线圈外径： ｛铁芯半径＋装配间隙（2.5～4）＋绝缘筒（3）＋风道（20）＋线圈内绝缘＋线圈厚＋5｝×2 十．线长 线圈平均直径D=（内径＋外径）÷2 线长 D π×N=线长L N 匝数 十一.导线电阻 R =S L ρ ρ—电阻率 L —导线长 S —导线截面 十二.导线发热 Q =0.24I 2Rt 杂散损耗Q ×1.05 十三.气隙 单柱气隙长度L =cm B IN 8.02 气隙个数 1cm 一个 往大方向取整 铁饼个数为：气隙个数－1 （窗高－气隙）∕饼数=饼高 或令饼高为60cm 窗高－60×（气隙数－1）－气隙数∕2=轭腿高