干式电抗器设计原理及其材料
高压电器产品设计包含这多方面的学科的内容，仅就变压器（电抗器）而言，就包含《电路分析》、电磁学、高电压绝缘、电工材料等门内容。
具体到每个产品，我们在设计时还应同时考虑到工艺、材料、成本等问题，它们之间相互依存、相互作用，产品设计时不能只单独来考虑其中一个或两个。
由于水平有限，本次讲座不能具体到产品设计的每个细节，只能就设计过程中必须的一些基本原理和关键工艺和材料给大家做一个简要的介绍。不需要大家都记住，只要大家知道这些概念，以后在设计或生产服务是能知道他们，并有目的的去寻找有关资料就可以了。
一、基本电磁原理概述
电抗器是由于它的电感而被电力系统应用的高压电器。它属于特种变压器范畴，其区别于一般变压器的方面在于它通常只有一个励磁线圈，在有励磁电流通过时能产生一定电抗。但是，其在电磁分析原理方面还是同变压器基本一致。
变压器在学科中包含在《电机学》这门课程里，这门课主要分成两部分内容，其一是在静态情况下的能量转换和传递——变压器。其二是在动态情况下的能量转换——电动机和发电机。变压器中只有感生电动势，没有动生电动势。而电动机和发电机中则既有感生电动势又有动生电动势。
场是物质构成的一种基本形态，在自然界中有着各种各样的场，其中与变压器和电抗器有关的场有：
1、电场——电气绝缘
2、磁场——磁路
3、温度场??——损耗和温升
4、音场——噪音
这些场的存在对各种电器产品的性能和质量产生极大的影响，所以，我们在产品设计时往往是围绕它们在进行的。只有了解这些场的基本性质才能在电器结构设计中将各种材料合理地组合起来。
一）电场
1.1 静电场：通常把不随时间变化的电场称为静电场。对高压电器产品而言，无论在工频还是在冲击电压时，其各处的电磁场变化均可认为仅比例于外加电压而变化，其电场分布是相似的，完全可以作为静电场来处理。
1.2 电位与电场强度
电位是指静电场中在电荷作用下各点所具有的位能，它由库伦定律决定。
电场强度在数量上等于电位梯度，它表征电场的强弱，其单位为kV/mm或kV/cm在高压设备的绝缘设计中，其基本原则是应使电场作用各部位的“电场强度”均小于绝缘材料的“许用场强”。
1.3 电力线和等位线
电力线和等位线是表征电场特性的重要图形。电力线和等位线相互垂直。等位线是电场中电位相等各点两连的轨迹，它们可以形象地表示出电场分布的特性。例如：等位线密集的地方电场强，反之等位线稀疏的对方电场强度弱。根据电场数值计算进行绘制等位线相对较易，有时根据绝缘设计要求需要绘制电力线，相对较难。
1.4 均匀电场与不均匀电场
完全均匀的电场是不存在的，对于有限长度的平行平板电极可以近似认为是均匀电场，而球对球和同轴圆柱均属于稍不均匀电场。对于针对板和线对平面电极择属于极不均匀电场。总的来说，电场的均匀程度与电极形状以及电极间的相对位置（总称电极分布）有关。在高压电器设备的绝缘设计中，应注意电场的调整，尽量降低电场的不均匀度，避免电场集中现象的发生。尤其是在绝缘结构复杂的变压器和铁芯电抗器中。
二）磁场
2.1 磁场的产生
磁铁和电流都能在周围的空间激发磁场，其表现的磁效应为磁场对电流和磁铁都有作用力—磁效应
2.2 磁效应的根源本质
都是电流即运动电荷的场，并对电流有力的作用。
2.3 磁感应线的特性：
2.3.1磁感应强度矢量B
磁感应强度B是表示磁场内某点磁场强弱及方向的物理量。B的大小等于通过垂直于磁场方向单位面积的磁力线数目，磁感应强度矢量B的方向用右手螺旋定律确定。单位是T (特斯拉) --N/A*m。
○1磁感应线是无头无尾的闭合曲线。
静电场是有头有尾的
○2磁感应线总是与电流相互套和，磁感应线的方向与电流的方向密切相关。
2.3.2磁通Φ
均匀磁场中磁通Φ等于磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，单位是韦伯(Wb)。
2.3.3磁导率μ
磁导率μ表示物质的导磁性能，单位是亨/米(H/m)。
真空的磁导率
非铁磁物质的磁导率与真空极为接近，铁磁物质的磁导率远大于真空的磁导率。相对磁导率μr：物质磁导率与真空磁导率的比值。非铁磁物质μr近似为1，铁磁物质的μr远大于1。
2.3.5磁场强度H
或
磁场强度只与产生磁场的电流以及这些电流分布有关，而与磁介质的磁导率无关，单位是安／米（A／m）。是为了简化计算而引入的辅助物理量。
2.3.4磁势
2.4磁场的基本定律
2.4.1毕奥-萨法尔定律
磁场是由电流激发的，毕奥-萨法尔定律是描述电流激发磁场的定律。
（空气中）
可以看出：磁感应强度B与电流I有关，与距离有关
载流螺线管中对磁感应强度B
当螺线管长度比直径大很多时，其内部很大范围内的磁场是均匀的，只是在端点附近的磁感应强度B才显著下降。其内部的磁感应线密集，外部的磁感应线稀疏。
2.4.2磁场的高斯定理倍。
磁感应通量Φ简称—磁通，是沿ds垂直方向穿过单元面积磁感应线的根数。
通过任意闭合曲面的磁感应通量恒等于零----高斯定理。
2.4.3安培环路定理
磁感应强度沿任意闭合环路的线积分等于穿过这个环路的所有电流强度代数和的μo倍。
F=NI称为磁动势，单位是安（A）。
2.4.4磁路欧姆定律
称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用。
因铁磁物质的磁阻Rm不是常数，它会随励磁电流I的改变而改变，因而通常不能用磁路的欧姆定律直接计算，但可以用于定性分析很多磁路问题。
2.5 电磁感应
2.51—变化的电场和磁场
在一定条件下，磁场可以产生电场---感应电流
导体回路与永磁体之间相对运动
导体回路与载流线圈之间相对运动
嵌套变流线圈
在磁场中导体回路面积发生改变
2.52感应电流的方向
楞次定律：闭合导体回路中的感应电流的方向总是企图使感应电流本身所产生的通过回路面积的磁感应通量，去补偿或者说反抗引起感应电流的磁感应通量的改变。
2.5.3法拉第电磁感应定律：
导体回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁感应通量对时间的变化率成正比。即：
对N匝线圈
2.5.4 动生电动势——针对于过磁线圈面积的变化
2.5.5 感生电动势；感生电场
电场的种类：
a、由电荷激发的静电场
有源场，静电场力做功与路径无关
b、由变化的磁场激发的感生电场
无源场感生电场做功与路径有关
2.5.6自感现象
对于一个线圈→电流变化→激发磁场变化→磁通变化→产生感生电动势
负号表示自感电动势反抗回路中电流的变化
2.5.7互感现象
变化的电流在临近的线圈中产生感生电动势
M21=M12=M
(
在有漏磁情况下
互感电动势的大小与两线圈的耦合情况有密切的关系
变压器就是根据这个原理按原线圈中输入交流电压的大小适当地选择副线圈的匝数，即可在副线圈中获得某一特定数值的感生电动势。
一、按电抗器用途分类：
电抗器的用途主要分为两类：由于它的电感而被电力系统应用的电器称为电抗器。
一是限制系统的短路电流（如限流电抗器、串联电抗器、启动电抗器等）；
二是补偿系统的电容电流（如并联电抗器、中性点用消弧线圈等）。
1. 串联电抗器——在并联补偿装置中,与并联电容器串联，在电容器回路投入时起到抑制冲击电流的作用。同时，还与电容器组一起组成谐波回路，起特定谐波的滤波作用。我公司生产CKGKL（空芯）、CKGL（半芯）、CKSC(铁芯)三种串联电抗器。
2. 并联电抗器——在高压远距离输电系统中，一般并联于220kv～500kv变电站的低压侧或变压器的三次线圈上,用于补偿长距离线路的电容性充电电流，限制系统电压升高和操作过电压，从而降低系统的绝缘水平要求，保证线路可靠运行。我公司生产BKGKL (空芯)和BKGL （半芯）、铁芯(另见说明)三种干式并联电抗器。
其中：——特征阻抗
——相位系数
当XL→0时，即电抗器容量为无穷大，上式可化为
＞1
当XL→∞时，即电抗器容量为零，上式U2→0
若人为地选择电抗器的容量，可将线路末端的工频电压升高比值限制在允许的范围内。3. 限流电抗器——一般串联连接于变电站低压馈线分支，在馈线分支发生短路时，用以限制短路电流，将短路电流降低至设备允许的数值。其产品代号(XKGKL)。
若使短路电流限制在三倍额定电流以内，即
则限流电抗器电抗值应为：
∵Xk ＞＞Rk ∴
4. 分裂电抗器——串联在两个分离输电的系统中，用于限制故障电流，在正常运行时呈低阻抗，系统一旦出现故障，则呈较大阻抗。其产品代号(FKGKL)。
5. 滤波（调谐）电抗器——使用在交流系统中，常串联连接于电容器回路，与电容器组成谐振回路，为某次谐波提供一个低阻抗通道，避免谐波过多进入系统。其产品代号(LKGKL)
6. 中性点接地电抗器——也称消弧线圈，用来补偿输电系统对地故障时容性电流。
7. 接地变压器――用在中性点绝缘的三相电力系统中，用来为这种系统提供一个人为的中性点。该中性点可以直接接地，也可以经过电抗器、电阻器或消弧线圈接地。
5. 塞流电抗器——阻止谐波进入系统，保护设备不受谐波损害。
8. 静止无功补偿并联电抗器——用于晶闸管快速无功补偿装置（SVC）中。
9. 平衡电抗器——接于两组整流回路之间，以平衡非同期换相组的瞬变电压差，使两组整流电路能同时并联工作。
10. 启动电抗器——用于与大型交流电动机串，限制启动电流，降压启动。若直接启动交流异步电动机，则启动电流为额定电流的5～7倍，同时对电源容量的要求也大为提高。
11. 平波电抗器——用于高压直流输电系统（HVDC）和大功率直流传动装置中。以降低直流回路中的脉动电流分量，保证直流电流的稳定。
二、按电抗器结构类型分类：
1. 空心电抗器：由包封绕组构成、不带任何铁芯的电抗器。
2. 铁芯电抗器：由绕组和带间隙的铁芯构成的电抗器。
3. 半芯电抗器：由包封绕组和不构成闭合磁路的导磁体构成的电抗器。
注：干式电抗器是相对于油浸式电抗器而言的，另外还有水泥电抗器等。
1. 干式电抗器（空芯或半芯）均由多个并联的包封组成，每个包封由环氧树脂浸渍过的玻璃纤维对线圈进行包封绝缘。（见图1）
2. 电抗器线圈采用截面很小的绝缘铝导线单根或多根平行并绕，有效地降低了谐波下导线中的涡流损耗。
3. 电抗器线圈采用优质铝导线并以绝缘性能优良的绝缘材料作为导线的匝绝缘。
4. 电抗器线圈包封间，采用聚酯玻璃纤维引拔棒，作为轴向散热气道支撑，形成自然对流冷却，具有优良的散热性能。
5. 电抗器经高温固化后，具有良好的电气绝缘性能和机械性能。维护简单，运行方便。
6. 电抗器由计算机优化设计，在温升计算时，严格控制了热点的最高温度，并留有相当裕度，从而保证了电抗器的长期安全运行。
7. 电抗器线圈的多层包封并联结构，使线圈的轴向电应力为零，在稳态工作电压下沿线圈高度方向的电压分布均匀，使产品运行更安全。
8. 半芯电抗器由于在线圈中放入了由高导磁材料做成的芯柱，从而使通过线圈中磁通大大增加。因此半芯体积小、能耗低，其铁芯采用优质的导磁材料，具有良好的线性度。经特殊处理，适用于户内外运行。
9. 电抗器采用星形吊臂结构，星形臂采用铝合金或铝合金不锈钢复合排，机械强度高，涡流损耗小，可满足线圈分数匝的要求。并且，电抗器的导线接头部分均以氩弧焊焊接于铝合金导电排上，机械结构上无紧固零件，大大提高了运行可靠性。
10. 电抗器安装方式灵活，一般较小容量电抗器可以按三相叠放或两叠一平布置，大容量的电抗器一般按一字形或品字形水平布置。电抗器进出线角度和相间出线角度可由用户指定。
11. 电抗器表面覆盖有耐紫外线辐射、抗老化的绝缘漆。对并联电抗器和35KV电压等级以上串联电抗器，产品表面还另外喷涂有PRTV胶（憎水性涂料），以防产品表面出现树枝状爬电，使产品具有良好的耐恶劣气候特性。
铁芯电抗器的结构主要是由铁芯和线圈组成的。铁芯是电抗器的磁路，是由磁导率极高的铁磁介质即硅钢片组成，因为其磁化曲线是非线性的，故在铁芯电抗器中的铁芯柱是带间隙的。带间隙的铁芯，其磁阻主要是取决于气隙的尺寸。由于气隙的磁化特性基本上是线性的，所以铁芯电抗器的电感值将不取决于外在的电压和电流，而是取决于其自身线圈匝数以及线圈会铁芯气隙的尺寸。
干式铁芯串联电抗器采用环氧树脂成型固体绝缘结构，三相共体（大容量也有单相分体的）。电抗器铁芯以硅钢片为导磁介质，由铁轭、高填充系数的铁芯柱（带气隙叠片式或辐射式铁饼）组成框形磁路结构。夹紧装置使铁轭、铁芯柱彼此连接在一起，形成完整而牢固的整体。套有绕组的铁芯部分称铁芯柱，不套绕组连接各铁芯柱构成闭合磁路的铁芯部分称铁轭。其线圈由单个或多个包封组成，并以小截面多股扁铜导线平行并绕而成，有效地减少了产品体积和损耗。
一、干式铁芯电抗器的铁芯结构
铁芯材料通常采用高矽片（如30Q140、30Q130）、中矽片（35WW270、300等）它们厚度通常为0.35、0.3、0.27mm。
1. 铁芯结构带气隙是铁芯电抗器铁芯的特点，由于衍射磁通包括很大的横向分量，它将在铁芯和线圈中引起极大的附加损耗。所以，减小衍射磁通，需将总体气隙用铁芯饼划分成若干个小气隙，铁芯饼的高度通常为50~100mm。视电抗器容量大小而定。与铁轭相连的上下铁芯柱的高度应不小于铁芯饼的高度。
2. 铁芯中的气隙是靠垫在气隙中的绝缘垫板形成的。绝缘垫板的材质可选用环氧玻璃板或石块等。
3. 铁芯饼一般是可做成平行叠片形和辐射叠片形，平行叠片形是由中间冲孔的矽钢片平叠而成，再用串芯螺杆、压板加紧成整体。它工艺简单，但由于气隙附近的边缘效应，电抗器在运行时，使得铁芯饼中向外扩散的磁通的一部分在进入相邻的铁芯饼叠片时，与硅钢片平面垂直，这样会引起很大的涡流损耗，可能在局部形成过热，并且可能引起较大的噪声。因此，它通常适用于较小容量电抗器产品。辐射叠片式铁芯饼，其向外扩散的衍射磁通在横向进入相邻的铁芯饼叠片时磁力线与矽钢片平面平行，因而附加涡流损耗减少，因此大容量铁芯电抗器产品多采用辐射叠片式圆形铁芯饼结构。
4. 在辐射叠片式的铁芯饼中，由于硅钢片之间没有拉螺杆和压板加紧，因此必须借助其它的方式进行固定。在干式变压器类产品中，高（中）分子材料（如环氧树脂、双H胶）主要用于绕组对铁芯、夹件、绕组之间以及绕组中匝间、层间等部位的粘接和绝缘。与此同时，还通常用于铁芯饼、柱的浇注和粘接。在铁芯饼浇注中，它除了填充了硅钢片之间的间隙，承受并传递应力之外，还将硅钢片的铁损产生的热量通过热传导作用传递到铁芯外表面。高分子浇注材料的好坏直接影响着铁芯部件的产品质量。
5. 铁轭的夹紧是靠夹件和穿芯螺杆以及旁螺杆来实现的。铁轭夹件采用槽钢制造。为了使带气隙的铁芯形成一个牢固的整体，铁轭、气隙、铁芯饼通常采用环氧树脂粘接后，采用拉螺杆结构将上下铁轭夹件拉紧并高温固化。
6. 铁芯的接地结构
铁芯并联电抗器的接地必须做到一点接地，否则，会在铁芯中产生感应环流现象，最终造成，铁芯发热，损耗增加甚至铁芯烧毁。我们应首先保证上、下铁轭和铁芯柱（饼）都相互绝缘，然后再通过裸铜线将各铁芯柱上铁饼上的接地片分别连接起来，并各自与下铁轭上的三个接地片连接，上轭引出一个接地片仅与一个铁芯柱连接实现接地。这样就实现了一点接地（见图5）。
二、干式铁芯电抗器的线圈结构
现在干式变压器及电抗器高压绕组的结构多使用以下两大类：饼式及圆筒式（见图6）。另外还有箔绕层式及导线螺旋式等。
1. 饼式绕组由若干个用扁铜线绕制成的线饼组成，线饼间有垫块，以形成饼间绝缘及油(气)道，利于绕组的散热。但由于饼间的导线需跨层或焊接，工艺繁杂，这种绕制方式多用于35kV以上的绕组中。
2. 圆筒式绕组的结构如上图所示，又分为单包封和多包封两类形式。单包封多用于小容量铁芯串联电抗器，多包封圆筒式绕组的绕制工艺较为简单，且不受容量限制，还可以根据各层导线规格匝数不同，使各层导线对轭间具有不同的绝缘距离。更为突出的优点是由于它层间电容大、对地电容小，在冲击电压下层间电压分布较均匀。
3. 我们知道，绕组的寿命决定了电抗器的使用寿命，绕组寿命是由热点温度决定的，F级绝缘的最热点温升极限是115K，即绕组最热点温度不能超过155℃，否则，势必要损伤绕组的绝缘，影响电抗器产品的使用寿命。另外，绕组的气道结构及绕组的轴向、辐向高度尺寸是影响产品散热性能的重要参数。因此，尽量使绕组各线段的温升均匀是我们设计控制的一个关键。我们设计绕组线圈采用多包封结构，并使每层线圈独立构成包封，使其内外均有气道散热，然后合理选择气道材料和气道绝缘厚度，合理选择导线线规及其电流密度，优化绕组的包封数（辐向尺寸）和线圈高度（轴向尺寸），使产品一方面散热更加均匀，另一方面防止产品发热不均匀而产生的包封开裂现象。
4. 绕组线圈的成形工艺方案
我公司的现有生产经验，铁芯并抗绕组线圈采用湿法绕制成形工艺制作，即电抗器绕组包封由多个串联的包封组成，每个包封由环氧树脂浸渍过的玻璃纤维带和DMD（聚酯薄膜聚酯纤维非织布柔软复合材料）对线圈导线进行包封绝缘。电抗器线圈包封间，采用聚酯玻璃纤维引拔棒，作为轴向散热气道支撑，形成自然对流冷却，具有优良的散热性能。电抗器绕组的每个线圈均由小截面多股绝缘性能优良的玻璃丝包漆包扁铜线绕制，并用环氧树脂等对线圈进行绝缘包封，最终经高温固化而成。因为电抗器线圈采用截面较小的多股扁铜导线平行并绕而成，从而有效地降低了铁芯杂散漏磁下，在导线中产生的涡流损耗。电抗器经高温固化后，具有良好的电气绝缘性能和机械性能，维护简单，运行方便。电抗器线圈采用截面较小的多股扁铜导线平行并绕而成，有效地降低了谐波下导线中的涡流损耗。
4. 多包封电抗器线圈包封间有轴向散热气道，具有较好的散热性能。
5. 电抗器线圈和铁芯经高温固化后，具有良好的电气绝缘性能和机械性能。
6. 电抗器铁芯和绕组都不浸在任何液体之中，其冷却方式为空气自冷，无漏油，便于制造和维护，运行方便。
7. 电抗器表面覆盖抗老化的有机磁漆。耐候特性良好。
二、干式铁芯并联电抗器
干式铁芯并联电抗器采用环氧树脂成型固体绝缘结构，三相共体，以硅钢片为导磁介质，由环形铁轭、高填充系数的辐射式铁芯柱组成三角形磁路结构。其线圈由多个包封组成，并以小截面多股扁铜导线平行并绕而成，有效地减少了产品体积和损耗。
1、该型电抗器的铁芯和绕组都不浸在任何液体之中，并以空气自冷为冷却方式，线圈耐热等级为F级，无油介质，安全性好，便于制造和维护，方便用户使用运行。
2、磁通以硅钢片为导磁介质，导磁回路为三角形磁路结构。铁芯柱由高填充系数的辐射式铁饼与特种石材气隙组成，最终经环氧浇注高温固化而成一个坚固的整体，使铁芯涡流损耗减小，噪声降低。
3、电抗器绕组由多个包封线圈组成，每个线圈均均由绝缘性能优良的玻璃丝包漆包扁铜线绕制，并用环氧树脂等对线圈进行绝缘包封，最终高温固化而成。因为电抗器线圈采用截面
较小的多股扁铜导线平行并绕而成，从而有效地降低了谐波下导线中的涡流损耗。
4. 多包封电抗器线圈包封间有轴向散热气道，具有较好的散热性能。
5. 电抗器线圈和铁芯经高温固化后，具有良好的电气绝缘性能和机械性能。
三、容量与铁芯截面
中小型电抗器可采用铁心式结构，而大容量电抗器较多地采用空心式结构，其理由如下：如图所示，假设在电抗器线圈两端施加正弦交流电压（有效值），电流为，铁心不饱和，因此其磁压降可以略去，并忽略漏磁通的影响，则电抗器的容量S可用下式计算：
S=UI
式中，
E———自感电势（V）；
W———线圈匝数；
ω———电流的角频率（1/s）；
φ———磁通最大值（Wb）；
B———磁通密度的有效值（Wb/m2）；
A———等效气隙导磁面积（m2）。
由全电流定律知
式中，H ———磁场强度（A/m）；
———气隙总长度（m）
将式（）、（）代入（）得到
（）为了保证磁路不饱和，一般将磁密限制在1T之内。由式（）知，在B、H 一定时，S 与气隙体积ACRδ∑成正比，即
当容量S增大时，心柱的横截面积AC随着增大，气隙总长度δ∑也要增大。当给定单个气隙长度时，气隙数就增多，从而铁心饼数增多，这将给铁心柱的固定带来很大的困难，因此在容量较大的电抗器中越来越多地采用空心式结构。
结构特点电抗器类型使用特点
1、采用环氧树脂成型固体绝缘结构，单相结构，其线圈由多个并联的包封组成。
2、磁路中无铁磁物质，完全从空气中闭合结构。空芯电抗器1、伏安特性线型度好，空心式电抗器的电抗值总是保持为常数，大小容量电抗器均适合。
2、机械强度高，并且空心式电抗器没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容大，因而其冲击电压的初始电位分布良好，抗短路能力强，噪音低。
3、体积较大，占地面积大，可直接户内外使用，不受环境条件限制。
4、损耗较大，但散热好。
5、维护工作量小，无需严格防火措施。
6、制造成本低，寿命较长。
1、采用环氧树脂成型固体绝缘结构，单相结构，其线圈由多个并联的包封组成。
2、在线圈中放入了由高导磁材料做成的芯柱，与外围空气一起构成闭合磁回路。从而使通
过线圈中磁通大大增加。半芯电抗器1、半芯伏安特性在大范围内呈现良好的线型度，大小容量电抗器均适合
2、机械强度高，抗短路能力强，噪音底。
4、体积较空芯减少30～50％，占地面积适中，可直接户内外使用，不受环境条件限制。
5、损耗较空芯减少30～40％，但散热好。
6、维护工作量小，无需严格防火措施。
7、制造成本较低，寿命较长。
1、采用环氧树脂成型固体绝缘结构，三相共体（大容量也有三相分体），其线圈由一个或多个并联的包封组成。
2、主磁路由磁导率高的铁磁材料构成，以冷轧硅钢片为导磁介质，由铁轭、高填充系数的铁芯柱（叠片式或辐射式）、以及数个空气隙组成框形磁路结构。铁芯电抗器1、因此对于相同的线圈，铁心式电抗器的电抗值比空心式大。
2、伏安特性线型度范围较窄，当磁密较高时，铁心会饱和，而导致铁心电抗器的电抗值变小。不易做成大容量产品。
4、三相一体，占地面积较小，但不易用于户外。户外使用时必须加防护壳体，散热不易解决。大容量电抗器噪音不易控制。
5、损耗较少，但散热受限制。
6、维护工作量小。
7、制造成本较高，寿命较长。
铁芯材料
铁磁材料的磁性能：
高导磁性：磁导率可达102~104，由铁磁材料组成的磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通。
磁饱和性：B不会随H的增强而无限增强，H增大到一定值时，B不能继续增强。
磁滞性：铁心线圈中通过交变电流时，H的大小和方向都会改变，铁心在交变磁场中反复磁化，在反复磁化的过程中，B的变化总是滞后于H的变化。
铁磁材料的类型：
软磁材料：磁导率高，磁滞特性不明显，矫顽力和剩磁都小，磁滞回线较窄，磁滞损耗小。硬磁材料：剩磁和矫顽力均较大，磁滞性明显，磁滞回线较宽。
矩磁材料：只要受较小的外磁场作用就能磁化到饱和，当外磁场去掉，磁性仍保持，磁滞回线几乎成矩形。
电抗器生产中常用的铁磁材料
制造铁芯的硅钢片是在炼钢过程中加入了3%~5%的硅，从而提高了硅钢片的导磁率和电阻率，减少了硅钢片中的磁滞损耗和涡流损耗。但由于加入了过多的硅，则硅钢片会变脆且加工困难。
早期生产的感光片是热轧的，退火处理后，并不能使硅钢的晶体均匀排列，硅钢晶体排列仍然是杂乱无章的。所以严扎制方向与垂直扎制方向磁化时所呈现的磁性能相差不多，即呈各项同性的特性。
冷轧工艺及其退火后的处理，可使硅钢片晶体沿扎制方向均匀排列，这样，沿扎制方向最容
易磁化，沿垂直扎制分析次之，沿与扎制方向55o角的方向最难磁化。即呈各向异性的特性，这种硅钢片也叫冷轧取向硅钢片。热轧硅钢片叠装的铁芯在磁通密度大于1.45T时，空载电流和空载损耗明显增加。冷轧硅钢片具有较小的励磁容量，和较高的磁通密度。允许设计的磁通密度高达1.89T。冷轧硅钢片导磁性能较好，特别是高导磁硅钢片较普通硅钢片导磁率更高，也就是冷轧硅钢片达到相同磁通密度B所需的磁场强度较小。
硅钢片性能的豪华用它在相同磁场强度H下的磁通密度值和单位质量的铁损耗来表示。同一磁场强度下（即单位长度下的安匝数）磁通密度越大。硅钢片越好。在相同频率。相同磁通密度下单位质量铁损值越小越好。
硅钢片中具有许多因电子运动而形成的磁畴，磁畴磁距分别取向不方向。对外的作用相互抵消，不呈现磁性。当硅钢片在绕组励磁电流所产生的磁场作用下将这许多磁畴从各不相同方向改变到外加磁场方向时，对外就会显示出较强的磁性，此现象叫做励磁磁化或简称磁化。
铁芯在交流磁场作用下，将产生两种损耗，一是磁滞损耗、一是涡流损耗。硅钢片在交流励磁的反复作用下，磁畴磁局的转动和磁壁（相邻磁畴的分界层）的移动要受到摩擦阻力，要克服此种阻力，外界对硅钢片做功，即产生励磁损耗。这种损耗与厚度无关，而与单位时间的励磁反转次数即频率有关。当然它还与磁密Bmd关系更加密切。
Pb——磁滞损耗（W/kg）
α——取决于材质的系数（由试验确定）
Bm——磁密
硅钢片在交变磁化之时，其内部要感应出涡流，涡流一方面产生磁场，使原来的磁场产生的外磁场不均匀，使磁通绝大部分只能沿硅钢片表面通过，硅钢片中部得不到有效利用；另一方面还会产生涡流损耗。涡流在垂直于磁场方向的平面内流通。
由上式可看出，感光片的涡流损耗与频率的平方f2、铁芯磁密的平方Bm2及硅钢片厚度的平方△2成正比，而磁滞损耗与频率的一次方f、铁芯磁密的平方Bm2成正比，与硅钢片的厚度无关。硅钢片的损耗等于磁滞损耗加涡流损耗
工程上长按下式估算硅钢片的单位损耗：
K——取决于硅钢片材料的常数
电抗器在额定频率和额定电压下运行时，其铁芯损耗：
Pz，Pe——与铁芯柱和铁轭相对应的单位损耗（W/kg）
Gz，Ge——铁芯柱和铁轭重量（kg）
硅钢片厚度降低，会减少涡流损耗，一般硅钢片的厚度为0.23~0.35mm，但硅钢片太薄不但会增加其制造难度，还会使铁芯叠片系数减小，在铁芯直径不变的情况下，有效面积会减小。实际磁通密度增大，单位损耗增加，抵消了铁芯减薄单位损耗降低的效果。
硅钢片表面一般涂覆一层0.015~0.02无机磷化膜绝缘漆，使硅钢片叠制铁芯时，片与片之间相互绝缘，硅钢片的绝缘涂层，要求均匀、坚硬、光滑、附着力强、不使叠装系数过分下降。抗冲击和弯曲、有一定的电阻、有良好的绝缘、耐热、耐有防潮、干燥快等特点。
通常，，硅钢片在价格、搬运、叠装等工程重要手段剪切、砸、压、弯、热等机械外力的作用，从而会造成硅钢片内部应力的增加，相应也会使其电磁性能变坏。铁损和空载电流均显
著增加。越是优质的硅钢片，越是容易受到机械外力等因素的影响。因此，对硅钢片的各工艺阶段必须严格的要求。铁芯装配完成后，一定要在铁芯端面涂覆一层铁芯端面双H胶，防止铁芯生锈同时还能利用其渗透粘接性对叠制铁芯进行初步的粘接固定。
变压器绝缘材料
一、变压器绝缘材料概述
1.1 绝缘材料的作用
绝缘材料是变压器的重要组成部分，绝缘材料的好坏直接影响变压器的质量。在干式变压器中的作用可归纳为：
? 隔离带有不同电位的导体（层、匝、端绝缘），使电流按一定的方向流通，
? 散热冷却的作用：油、SF6气体、空气、氟油（F16C8O）
? 机械固定支撑作用；
? 阻燃灭弧：燃烧试验—阻燃灭弧
? 改善电位梯度：薄纸筒小油隙
? 防潮、防霉保护导———气隙总长度（）体
1.2干式变压器线圈绝缘方式
? 敞开式：
? 浇注式：
厚绝缘；
薄绝缘
? 包封式；
1.3新标准的三个新增内容：
? 耐候性（热冷冲击）试验：在8小时内，下降-25℃，保持12小时，然后对被试品施加Ie
? 环境试验（防潮性能）：环境50±3℃，相对湿度90％±5，时间6天。
? 阻燃试验：
1、绝缘材料的定义
绝缘材料有称为电介质，它是电阻系数高。导电能力低的物质，在直流电压的作用下，只有极微小的电流通过，其电阻系数比较高，一般在109～1022 Ωcm左右（导体的电阻系数在10－6～10－3，左右，半导体的电阻系数在10－3～108Ωcm左右）
2、绝缘材料的类型：
1）气体绝缘材料：空气、SF6气体、氮气等
2）液体绝缘材料：变压器油、硅油等
3）固体绝缘材料：环氧树脂、橡胶、电瓷、电缆纸、聚酯化合物、木材、玻璃纤维等
3、绝缘材料的特性
在使用绝缘材料时应注意下列特性
绝缘特性（电特性）：短时期工作的耐压特性，不仅与外加的电压有关还与电压的波形有关。
长期工作的耐压特性（寿命特性）
局部放电特性
1）在电场中能极化；介电系数ε
强极性ε大；极性ε大；
弱极性ε小；非极性；
2）能建立电场；并储存电场能量；
3）消耗电能，使本身发热；
绝缘材料自身发热，可带来电击穿，介质损耗、介质损耗正切t gδ是衡量一个材料把电能转换成热能的参数，t gδ越小越好。
机械特性：包括拉伸压缩扭曲等情况下的机械强度、在突发短路情况下的机械强度及抗震强度。
热特性：包括由于电器的损耗所引起的发热、冷却、和温升特性，由于气候及负荷电流变化时产生的热特性以及燃烧和耐燃烧特性。
4、绝缘材料的耐热等级
绝缘材料一般分为：Y级－90℃（60K）
A级－105℃（75K）
E级－120℃（70K）
B级－130℃（80K）
F级－155℃（100K）
H级－180℃（125K）
C级－220℃（135K）
Y 级绝缘材料包括纤维素材料如：木材、电缆纸、绝缘纸板、棉绝缘等
A 级绝缘材料包括变压器油、浸油的电缆纸、浸油的绝缘纸板等；
E 级绝缘材料包括胶纸板（3020÷3021、9309）÷胶布板（3025）聚酯薄膜、聚酯纤维等。
B 级绝缘材料包括玻璃漆布÷3240环氧玻璃布板÷聚酯漆及漆包线漆、双酚A型环氧树脂等；
F 级绝缘材料包括9105环氧无溶剂漆、NMN柔软复合材料、SDMSD（聚砜、无纺布、聚酯薄膜、聚砜、无纺布）多层复合材料。
H 级绝缘材料包括聚酰亚胺漆及其制品、硅有机漆、硅橡胶、氟橡胶、双马来酰亚胺胶、二苯醚胶、双马玻璃布板、改性二苯醚玻璃布板、9116聚酯改性的亚胺漆、TJ160甲氧基二苯醚漆等
C 级绝缘材料包括Nomt X纸、云母、超高频瓷等。
绝缘材料品种很多，以其物理状态可分为气体绝缘、液体绝缘和固体绝缘：
气体绝缘有干燥的空气、氮气、六氟化硫气等。
液体绝缘有变压器有电容器油、电缆油、α油、β油难燃油（如米店硫31）。
固体绝缘有绝缘漆、胶、纸纸板、漆布漆管、帮轧带、电工用薄膜、电工层压制品、电工塑料、和橡胶等。
绝缘材料的性能和寿命很大程度上取决于该电介质材料的分子组成和分子结构。
5、“6”度定律
对A级绝缘材料，使用温度超过6度材料使用寿命降低一半
对B级绝缘材料，使用温度超过10度材料使用寿命降低一半
对H级绝缘材料，使用温度超过12度材料使用寿命降低一半
6、变压器的发热及温升
在变压器运行中一般导线处温度最高，温度对绝缘材料影响最大。
7、绝缘材料的分子结构及其物理特性
绝缘材料是聚合物，其性能和使用寿命与分子结构和分子组成有关。如：
a、
b、分子节结是线型的，一般都是热塑性的
环氧树脂在浇注前是线性的，有可塑性、可溶性；环氧树脂在浇注后是体型（网状）结构，
环氧＋固化剂→不溶不熔（在70℃时）
c、一般在链节单元中含有苯环、杂环、硅、钛、氟、酰亚胺、双马来酰亚胺，固化后都比较硬，耐温较高。
二、绝缘材料的四个重要的参数
2.1绝缘电阻
2.1.1绝缘电阻的概念
绝缘材料并不是决绝对不导电的材料。当对绝缘材料施加以一定的直流电压后。绝缘材料会流过及其微弱的电流I，这个电流是由三部分组成的，即：
瞬时充电电流Ic－是由几何电容和位移极化产生的，随时间迅速减小，
吸收电流Ia－由缓慢极化和导电离子产生，随时间逐渐减小；
漏电电流Ir－由材料内部带电质子导电产生。
2.1.2绝缘材料绝缘电阻的含义
是指在材料上施加直流电压时间较长，线路上充电电流与吸收电流已消失，在只存在漏电电流的情况之下的电阻值，一般多规定，在电压加上一分钟后，所的的电阻为材料的绝缘电阻。如图二
(to一般在60～70秒左右)
由于在绝缘材料施加一定中流电压后，固体电介质中漏电电流分为表明电流Is和体积电流Iv两部分，电阻率也相应分为表面电阻率ρs和体积电阻率ρv，表面电阻率ρs单位以Ω表示，体积电阻率ρv单位以Ωcm表示。
对应延面爬电（Ω、MΩ）
对应垂直层向（间）击穿电压（Ω*cm）（MΩ*cm）
2.2影响绝缘电阻的因素
2.2.1温度与绝缘电阻的关心
随着温度的升高，绝缘材料的电阻率呈指数下降
ρ＝A?eB/t
A.B—常数T－温度
1、湿度与绝缘电阻的关系
湿度增大绝缘电阻降低
2、杂质与绝缘电阻的关系
杂志增多，绝缘电阻降低
3、电场与绝缘电阻的关系
当电压较小时，对绝缘电阻影响不大，当电压加到某一值时（如接近击穿电压），绝缘电阻显著下降。
例：NOMEX纸：50℃＝1016 Ω＝1018 Ω
100℃＝1016 Ω＝1017 Ω
150℃＝1015 Ω＝1016 Ω
220℃＝1013 Ω＝1015 Ω
（注：在测试绝缘材料的电阻率时，首先对试样进行干燥处理，其目的是脱去水分，消除水分对绝缘电阻的影响，来更好的判断材料的杂志含量）
2.3绝缘电阻在工程上的意义：
2.3.1在直流电场中，具有不同的电阻率绝缘材料组合，电压分布（或绝缘结构那电位分布）按绝缘电阻成正比分配，即电阻率大的电压分配值大。如，在某换流变产品中，在直流电场中，由于绝缘纸板的电阻率1015Ωcm左右，变压器油1013Ωcm，相差100倍，那么直流电场将以100倍的分压电压值加在绝缘纸板上，从而使电场分布极不均匀，所以在直流电器设备设计时，要充分地注意电介质的电阻系数，以尽量使绝缘材料得到合理的应用。
2.3.2根据被试教育制品的吸收电流情况，可以判定绝缘制品的绝缘情况。
(1) 吸收过程进行很快
(2) 吸收现象很明显
被试品教育越好，吸收过程进行的越慢，吸收现象越明显。被试品绝缘受潮、或内部有集中性导电通道，则由于绝缘电阻下降，电流I增加，吸收现象不明显，流过绝缘的电流迅速地下降到一个较大的泄漏电流。变压器判断其绝缘状态通常以吸收比来表示。
K=R / R
式中R －60秒时的电阻值R －15秒时的电阻值
对于高电压、大容量变压器，由于吸收的慢，水电部标准规定，
K=R / R
即电阻10分钟的值和1分钟的值之比，其比值大于1.5，认为绝缘处理合格，这就是所谓的电阻极化指数
西方国家采用K= I / I ，即电阻1分钟的泄漏电流值和10分钟的泄漏电流值之比, 其比值大于1.5，为绝缘处理合格，这就是所谓的电流极化指数。
2.3.3非破坏性绝缘击穿电压值判定法
如图5所示，当电压值加与A点时，其电阻值趋近于零，因此，通过曲线A点的电压值，即可预测出击穿电压。
三、介电系数
3.1到电介质相对介电系数的定义
电介质的电容Cr与真空电容Co的比值，叫做电介质的相对介电系数εr＝Cr/Co
3.2相对介电系数的物理意义
电介质的相对介电系数εr表示在交流电场下，介质极化的强度的一个参数，微观粒子在电场下越易极化，宏观上参数εr也越大。
3.3影响介电系数的因素。
3.3.1电场频率对介电系数的影响
电场频率增高，ε下降
3.3.2温度对介电系数的影响
当温度上升时增大，但到某一温度时，介电系数出现峰值，温度继续上升介电系数渐渐下降，如图所示某些绝缘材料εr随温度变化的关系（空气）如图所示
3.3.3绝缘材料吸湿后，ε增大
3.4介电系数在变压器产品中实际应用的意义
在交流电场中，多种绝缘材料混合使用的情况下，每种材料上的调查分布与介电系数成反比，即：E1*ε1＝E2*ε2，也就是说如果两种材料串联混合使用时，则介电系数小的所承受的电压大，介电系数大的所承受的电压小。在高电场下，绝缘材料中留有气袋，空气的εr＝1.00058＝1 E1=ε2*E2，如果ε2=5，E1=5*E2，外加电压多集中在气袋上，使气袋光型游离，可使整个材料的绝缘能力降低，损坏整个绝缘材料。
四、介质损耗
4.1电介质损耗的定义
在交流电压作用下，电介质的部分电能，将转化为热能，这部分能量叫做介质损耗。4.2介质损耗的功率
单位时间内消耗的能量，称为介质损耗功率。P=v2ωc?tgδ
P－单位体积的介质损耗功率
v－施加电压
ω－电场角频率
c－电容
tgδ－介质损耗正切
4.3电介质损耗的意义
电介质损耗主要是由导电和缓慢松弛极化引起的，它又是导致电介质发生热击穿的根源。
4.4损耗的形式
1）一般是游离损耗。主要是气泡和气体介质本身在高电场下局部放电产生的损耗
2)偶极子损耗
3)电导损耗
4)不均匀介质损耗：两层介质混合使用中夹层接触面电荷引起的损耗
五、介质损耗因素（介质损失角正切）tgδ
5.1定义：工程上常用tgδ作为电介质损耗的参数。
绝缘材料施加一定电压，有三个电流产生，即
1）瞬时充电电流Ic,是纯容性电流，由几何电容和位移极化所引起。
2）吸收电流Ia，是由于缓慢松弛极化所建立，既有有功分量又有无功分量。
3）漏电电流Ir是由电导引起的。三个电流相加如图
5.2影响介质损耗角正切的因数
5.2.1频率f与tgδ的关系
tgδ与电导率成正比，与电场频率成反比
5.2.2温度t与tgδ的关系
5.2.3湿度与tgδ的关系
电介质湿度增大，tgδ将增大
5.2.4电场强度与tgδ的关系
电场强度升高，tgδ将增大
六击穿
当施加电介质的电场强度高于临界值时，会使通过电介质的电流剧增，电介质发生破裂或分解，完全失去绝缘性能。这种现象称之为热击穿。它又分为固体热击穿、液体热击穿、气体热击穿。我们主要讨论固体热击穿。
固体热击穿大致可分为电极穿、热击穿、和放电击穿（电化学击穿）。
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℃。
干式空心电抗器的运行及故障处理 前言大容量干式空心电抗器是近几年研制开发的新型电抗器，它具有线性特性好、参数稳定、防火性能好等特点，因此用量逐渐增加。并联电抗器经过长时间的运行，出现了不少的问题，有的被迫停运处理，有的逐渐演变成事故甚至设备烧毁。干式空心电抗器的运行故障主要是由于线圈受潮、局部放电电弧、局部过热绝缘烧损等线圈匝间绝缘击穿，以及漏磁造成周围金属构架、接地网、高压柜内接线端子损耗和发热等。 2 电抗器的作用 在超高压、大容量的电网中安装一定数量感性的无功补偿装置(包括并联电抗器和静止无功补偿器)，其主要目的：一是补偿容性充电功率；二是在轻负荷时吸收无功功率，控制无功潮流，稳定网络的运行电压。各大电网均要求，在大中型变电站必须安装电抗器来补偿电容性的无功功率，做到就地补偿，就地平衡，以保证电力系统的安全运行。 3 电抗器故障形成及处理措施 3．1 沿面树枝状放电和匝间短路的机理及处理措施 电抗器在户外的大气条件下运行一段时间后，其表面会有污物沉积，同时表面喷涂的绝缘材料也会出现粉化现象，形成污层。在大雾或雨天，表面污层会受潮，导致表面泄漏电流增大，产生热量。这使得表面电场集中区域的水分蒸发较快，造成表面部分区域出现干区，引起局部表面电阻改变。电流在该中断处形成很小的局部电弧。随着时间的增长，电弧将发展并发生合并，在表面形成树枝状放电烧痕，形成沿面树枝状放电。由于绝大多数树枝状放电产生于电抗器端部表面与星状板相接触的区域11)。而匝间短路是树枝状放电的进一步发展，即短路线匝中电流剧增，温度升高到使线匝绝缘损坏并在高温下导线熔化而形成。 为了确保户外电抗器不发生树枝状放电和匝间短路故障，应正确选用绝缘材料，改善工艺条件，提高工艺水平，改善工艺环境。保证电抗器的端绝缘、包封绝缘的整体性；绝缘胶应保证与导线具有良好的亲和性，在运行条件和运行环境下，确保不产生裂纹和开裂现象；涂刷憎水性涂料可大幅度抑制表面放电，端部预埋环形均流电极的结构改进，可克服下端表面泄漏电流集中现象，即使不喷涂憎水性涂层或憎水性涂层完全消失，也能防止电极附近干区电弧的出现。顶戴防雨帽和外加防雨假层可在一定程度上抑制表面泄漏电流。此外，在污秽程度较严重的地区，应增加清理电抗器表面和绝缘子表面频次。 3．2 温升对电抗器影响 对近年来系统内几起比较典型的干式电抗器事故进行了调查，发现电抗器运行温度偏高。设计选择的绝缘材料耐热等级偏低是造成故障的主要原因。下面列举几个比较典型的事故。(1)1997年7月29日9时07分，青海电力公司硝湾变35kV 54号开关速断保护动作跳闸。检查发现1号电抗器B相线圈有严重的烧伤痕迹，经试验确认为匝间短路。分析认为，设计中端部电场过于集中，因工艺上未加RTV涂料的缺陷而发生水树现象，致使事故发生，该电抗器返厂处理后于1998年4月投入运行。 (2)2002年5月14日0时28分，陕西神木变(330kV)2号主变低压35kV并联电抗器B相因外包封开裂，内部绝缘受潮引起匝间短路放电。经分析，电抗器表面树枝状放电最终导致短路后融化的金属气体喷射至A相引线上，又导致A，B相间短路。该事故导致变压器受到直接短路冲击退出运行。 (3)2003年6月5日重庆万州局万县变(500kV)35kVI-2号电抗器在大雨天气下外包封发生匝间短路，在烟尘和金属颗粒的作用下发展为相间短路。分析后认为，也是由于树枝状放电作为先导，最终导致事故发生，该产品被迫返厂更换外包封。 根据温度实测和解体分析，证实以上电抗器事故都是由于运行中热点温度高，加速了聚酯薄膜老化，当引入线或横面环氧开裂处雨水渗入后加速了老化，丧失了机械强度，不能裹紧导线；当雨水多次渗入时，造成匝间短路引起着火燃烧。
干式空心滤波电抗器 技术条件 1. 概述： 本技术条件适用于6kV~66kV电力系统，与电容器连接构成调谐滤波回路，使其在音频范围内谐振，用以滤去谐波的电抗器。滤波电抗器可以串联在系统上也可以并联在系统上。 本技术条件不适用于并联连接用的调谐或滤波电抗器，对于此类电抗器可以参考并联电抗器的技术条件。 干式空心滤波电抗器为单相或由单相组成的三相电抗器。 本技术条件用于干式空心滤波电抗器的定义、型号和分类、技术要求、试验方法、检验规则、产品标志及出厂文件，铭牌的基本内容、包装运输及贮存的基本要求等。 2. 引用标准： 下列标准包含的条文，通过在本技术条件中引用而构成的条文。在编制本技术条件时所有版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本技术条件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB10229－88 电抗器 GB311.1－1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB1094.1-1996 电力变压器第1 部分总则 GB1094.2-1996 电力变压器第2 部分温升 GB1094.3-2003 电力变压器第3 部分绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙 GB1094.5-2003 电力变压器第5 部分承受短路的能力 GB/T1094.10－2003 电力变压器第10 部分声级测定 GB6450－1986 干式电力变压器 GB 10228-1997 干式电力变压器技术参数和要求 GB/T 2900.15-1997 电工术语变压器、、互感器、调压器和电抗器 GB7449-1987 电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则 DL462-1992 高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件 JB5346-1998 串联电抗器
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。
10kV干式空心并联电抗器标准技术标书 编号：02502 中国南方电网XX公司 2011年06月
目录 1总则1 2工作X围1 2.1 工程概况1 2.2 X围和界限2 2.3 服务X围2 3 应遵循的主要标准3 4使用条件3 4.1 正常使用条件4 4.2 特殊使用条件5 5技术要求6 5.1 技术参数要求6 5.2设计和结构要求7 5.3专业接口要求11 6试验12 6.1 型式试验12 ★6.2 出厂试验13 6.3 现场交接试验13 7 产品对环境的影响14 8 企业VI标识14 9 技术文件要求14 10 监造、包装、运输、安装及质量保证15 10.1监造15 10.2包装15 10.3运输16 10.4安装指导16 10.5质量保证16 11 设备技术参数和性能要求响应表16 12 备品备件及专用工具17 12.1必备的备品备件、专用工具和仪器仪表17 12.2 推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表17 13 主要元器件来源18 14 LCC数据文件18 15 技术差异表18 16 投标方需说明的其他问题19
1总则 1.1 本招标技术文件适用于中国南方电网XX公司(项目单位填写)公司电网建设工程项目采购的10kV干式空心并联电抗器装置，它提出了该设备本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本设备招标技术文件提出的是最低限度的技术要求。凡本招标技术文件中未规定，但在相关设备的行业标准、国家标准或IEC标准中有规定的规X条文，投标方应按相应标准的条文进行设备设计、制造、试验和安装。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求(如压力容器、高电压设备等)。 1.3 如果投标方没有以书面形式对本招标技术文件的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备完全符合本招标技术文件的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对招标技术文件的意见和同招标技术文件的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 1.4 本招标技术文件所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.5 本招标技术文件经招标、投标双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.6 本招标技术文件未尽事宜，由招标、投标双方协商确定。 1.7 投标方在应标招标技术文件中应如实反映应标产品与本招标技术文件的技术差异。如果投标方没有提出技术差异，而在执行合同的过程中，招标方发现投标方提供的产品与其应标招标技术文件的条文存在差异，招标方有权利要求退货，并将对下一年度的评标工作有不同程度的影响。 1.8 投标方应在应标技术部分按本招标技术文件的要求如实详细的填写应标设备的标准配置表，并在应标商务部分按此标准配置进行报价，如发现二者有矛盾之处，将对评标工作有不同程度的影响。 1.9 投标方应充分理解本招标技术文件并按本招标技术文件的具体条款、格式要求填写应标的技术文件，如发现应标的技术文件条款、格式不符合本招标技术文件的要求，则认为应标不严肃，在评标时将有不同程度的扣分。 1.10 标注“★”的条款为关键条款，作为评标时打分的重点参考。 2工作X围 2.1 工程概况 本标书采购的设备适用的工程概况见表2.1：工程概况一览表。 表2.1 工程概况一览表（项目单位填写）
高压干式空心滤波电抗器概述 一．产品用途 干式空心滤波电抗器与滤波电容器或并联电容器组成调谐回路，滤除特定的高次谐波，提高电网供电质量，改善供电系统 的功率因数。 二．产品特点 本公司生产的干式空心滤波电抗器，主要有主线圈、调节线圈、专用调感接头，星形架及高支柱绝缘子组成。它的结构特点： 1.线圈由多股小截面的导线绕制而成，采用多层并联风道结构，具有良好的通风散热效果，采用环氧树脂玻璃钢体结构，机械电气性能大大提高，尤其抗突发短路性能非常好。 2.调节线圈装设在主线圈外层下方，由多股裸扁导线组成，通 过调整调节线圈上动接头的位置，实现电抗值的无级连续可调。电感的调节范围可实现额定值的± 10%可调。 3.当要求电抗值大范围可调时，电抗器做成带抽头加调节线圈 的形式。电抗器进出线接线端子为A、X，当动接头接于X1时，电感调节范围一般为下限至额定值，当动接头接于X2时，电感调节范围一般为额定值至上限，可实现±10%可调。 4.星形架由铝排或铜排焊接而成，起引出电流和机械支撑的作用。 三．使用条件
使用地点：户内或户外相对湿度：≥95% 环境温度：-10℃~ +45℃大风速：≥3.5 海拔高度：≥1000米地震烈度：≥8级 四．主要技术指标 1.2S热稳定电流为：25In。 2.温升：线圈平均温升≤75k（电阻法）。 3.电感值调节范围：±5%连续可调。 4.电感值三相偏差：每相与平均值偏差为≤±1% 五．安装方式及小磁间距 干式空心滤波电抗器的安装可采用“一”字形成或“品”字形水平布置，不提倡垂直布置方式，因为空心电抗器垂直布置相间互感较大，而支零序谐波其相间互感电报抗因相位不同相关很大，很难做到不同谐波下的三相电抗平衡。 安装空心电抗器时，应保证电抗器地其他金属部件的小净磁空间距离。对于大金属部件和形成闭环的金属部件的净空间距离应加大。 六．执行标准 GB10229-88《电抗器》 七．用户定货时需要提供的参数 1 .额定电压及频率； 2 .电抗器额定电感:
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
35kV干式空心并联电抗器 1
本规范对应的专用技术规范目录 2
35kV干式并联电抗器标准技术规范使用说明 1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分的表6“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： ①改动通用部分条款及专用部分固化的参数； ②项目单位要求值超出标准技术参数值； ③需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数表”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写表7“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 7、专用技术规范中表1“标准技术参数表”中的“标准参数值”栏是标准化参数（对应于正常的使用条件），不允许项目单位和投标人改动。项目单位不能在表1中对参数做任何修改（包括里面有“项目单位填写”字样）；表1中若有“项目单位填写“项，项目单位应在表7中给出；投标人应在表1中“投标人保证值”一栏逐项填写且应在表7中填写相应的响应值。 3
采用高品质的环氧树脂真空浸渍〃并高温固化。该产品具有节能、电感线性度好〃电抗值精确、线圈温升分布均匀、动热稳定性能高。抗短路过载能力强。绝缘强度好〃电磁场均匀性好。损耗低〃温升低。使用寿命长〃基本免维护。噪声低。阻燃、无污染体积小、重量轻和安装运用使用方便等特点 1、额定电压、额定电流、配套电容器； 2、超载能力：1.35倍额定电流下连续运行； 3、热稳定性能：能耐受额定电抗率的倒数倍的额定电流〃时间为2s； 4、动稳定性能：能耐受热稳定电流的2.55倍〃时间0.5s〃无任何热的机械的操作损伤 5、温升：线圈平均温升≤75K（电阻法）。 1.无油结构〃杜绝了油浸电抗器漏油、易燃等缺点〃保证了运行安全。没有铁芯〃不存在铁磁饱和〃电感值的线性度好； 2.应用计算机进行干式空心电抗器优化设计〃可以按照用户的不同使用要求快速准确的设计出最理想的结构参数； 3.采用多层绕组并联的筒形结构〃各包封之间有成通风气道〃散热性好〃热点温度低； 4.绕组选用小截面圆导线多股平行绕制〃可使涡流损耗和漏磁损耗明显减小； 5.绕组外部用浸渍环氧树脂的玻璃纤维缠绕严密包封〃并经高温固化〃使之具有很好的整体性〃其机械强度高〃耐受短时电流的冲击能力强； 6.采用机械强度高的铝质星形接线架〃涡流损耗小； 7.空心电抗器的整个内外表面上都涂有抗紫外线防老化的特殊防护层〃其附着力强〃能耐受户外恶劣的气候条件； 8.安装方式可三相垂直〃也可品字或一字形；户外露天使用可大大减少基建投资； 9.运行安全、噪音低〃不需经常维护； 串联电抗器是电力系统无功补偿装置的重要配套设备。串联电抗器与并联电容器组串联后，能有效地抑制电网中的高次谐波，限制合
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：
（2009年版） 国家电网公司物资采购标准 （电抗器卷低压串联电抗器册） 10kV干式空心串联电抗器 通用技术规范 （编号：1012002-0010-c0） 国家电网公司 二〇〇九年十二月
本规范对应的专用技术规范目录
10kV干式空心串联电抗器采购标准技术规范使用说明 1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分的表6“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： ①改动通用部分条款及专用部分固化的参数； ②项目单位要求值超出标准技术参数值； ③需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数表”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写表7“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 7、专用技术规范中表1“标准技术参数表”中的“标准参数值”栏是标准化参数（对应于正常的使用条件），不允许项目单位和投标人改动。项目单位不能在表1中对参数做任何修改（包括里面有“项目单位填写“字样）；表1中若有“项目单位填写“项，项目单位应在表7中给出；投标人应在表1中“投标人保证值”一栏逐项填写且应在表7中填写相应的响应值。
110kV干式空心并联电抗器（技术规范通用部分）
本规范对应的专用技术规范目录
110kV干式空心并联电抗器采购标准技术规范使用说明 1. 本采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分、标准技术规范专用部分以及本规范使用说明。 2. 采购标准技术规范通用部分原则上不需要设备招标人（项目单位）填写，更不允许随意更改。如对其条款内容确实需要改动，项目单位应填写《项目单位通用部分条款变更表》并加盖该网、省公司招投标管理中心公章及辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会。经标书审查同意后，对通用部分的修改形成《项目单位通用部分条款变更表》，放入专用部分，随招标文件同时发出并视为有效。 3. 采购标准技术规范专用部分分为标准技术参数、项目单位需求部分和投标人响应部分。《标准技术参数表》中“标准参数值”栏是标准化参数，不允许项目单位和投标人改动。项目单位对“标准参数值”栏的差异部分，应填写“项目单位技术差异表”，“投标人保证值”栏应由投标人认真逐项填写。项目单位需求部分由项目单位填写，包括招标设备的工程概况和招标设备的使用条件。对扩建工程，可以提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。投标人响应部分由投标人填写“投标人技术参数偏差表”，提供销售业绩、主要部件材料和其他要求提供的资料。 4. 投标人填写“技术参数和性能要求响应表”时，如与招标人要求有差异时，除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 5. 有关污秽、温度、海拔等需要修正的情况由项目单位提出并在专用部分的表7项目单位技术差异表明确表示。 6.采购标准技术规范的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。
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。在电子电路常叫电感器，在电力系统中常叫电抗器。 电抗器分类： 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。 电抗器与电感器 电抗器与电感器,是两个即相互联系又几乎完全不同的两个概念. 虽然电感器也可以叫电感器,但是二者的应用领域以及工作原理是完全不同的，以下介绍电抗器与电感器的区别: 首先来认识一下电感器: 电感器是用绝缘导线绕制的各种线圈称为电感器，简称为电感。电感器也是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。 电感的两个最主要的作用就是滤波（通直流，阻交流）和储能。 电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组。如果电感器中没有电流通过，则它阻止电流流过它；如果有电流流过它，则电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。 电感器是一种常用的电子元器件。当电流通过导线时，导线的周围会产生一定的电磁场，并在处于这个电磁场中的导线产生感应电动势——自感电动势，我们将这个作用称为电磁感应。为了加强电磁感应，人们常将绝缘的导线绕成一定圈数的线圈，我们将这个线圈称为电感线圈或电感器，简称为电感。
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
CKSG-1.8/0.45-6 电抗器-串联电抗器生产过程 CKSG-1.8/0.45-6串联电抗器生产步骤 第一步，CKSG-1.8/0.45-6%根据客户提供的参数，进行计算，确定串联电抗器的线材，矽钢片等原料. 举例CKSG-1.8/0.45-6参数型号 串联电抗器型号：CKSG-1.8/0.45-6 电抗器名称：低压干式串联电抗器 电抗器容量：1.8kvar 电抗率：6% 系统电压：400V 压降：15.6V 额定电流：38.5A 耐压：3000V 耐温等级：F/H 第二步：串联电抗器下生产单进行生产 1，串联电抗器使用绕线机开始绕线，绕制成电抗器线包 2，电抗器-串联电抗器铁芯叠装 全自动绕线机图片
线包成品 工艺好坏与使用设备还有制造师傅有很重要的关系第三步：串联电抗器装配阶段 1，对所制作电抗器的硅钢片进行叠片 产品组装中
第四；CKSG系列串联电抗器线圈和铁芯组装成体后是如何固化的，确保电抗器低温升，低噪音 电抗器-串联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行。串联电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料，确保电抗器具有较高的品质因数和较低的温升，确保具有较好的滤波效果。 生产电抗器设备要具有浸漆罐， 这个是浸漆设备为了保证电抗器的噪音低，温升小
烘箱设备 第五步，生产出来的电抗器图片 第六步电抗器要经过检测，表面处理等不一一介绍
第七步，电抗器打包装箱
并联电抗器及并联电抗器的作用 并联电抗器 一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。并联连接在电网中，用于补偿电容电流的电抗器。 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。 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： 一、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。 二、改善长输电线路上的电压分布。 三、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。 四、防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。 五、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。 六、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。 并联电抗器的作用 对超高压远距离输电线路而言，空载或轻载时线路电容的充电功率是很大的，通常充电功率随电压的平方面急剧增加，巨大的充电功率除引起上述工频电压升高现象之外，还将增大线路的功率和电能损耗以及引起自励磁，同期困难等问题。装设并联电抗器可以补偿这部分充电功率。 有利于消除发电机的自励磁。 当同步发电机带容性负载（远距离输电线路空载或轻载运行）时，发电机的电压将会自发地建立而不与发电机的励磁电流相对应，即发电机自励磁，此时系统电压将会升高，通过在长距离高压线路上接入并联电抗器，则可以改变线路上发电机端点的出口阻抗，有效防止发电机自励磁。 削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压升高。 并联电抗器的中性点经小抗接地的方法来补偿潜供电流，从而加快潜供电弧的熄灭。 这种电压升高是由于空载或轻载时，线路的电容（对低电容和相间电容）电流在线路的
三相电抗器的原理和用途 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气设备运行的稳定性。 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 二、电抗器分类： 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。 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。p 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。p 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
干式空心滤波电抗器 上海昌日电子科技有限公司是一家集产品研发、制造、销售、服务为一体的高科技企业，公司产品分为两大系列：变频器配套元件系列输入电抗器、输出电抗器、直流电抗器、滤波器、制动单元、制动电阻。高低压补偿柜元件系列高低压电抗器、高低压变压器、高低压电容器、补偿控制器、复合开关、高低压无功功率补偿装置等公司严格按照国家标准贯彻实施，保证了产品高可靠性，保证客户买的放心，用得安心。
干式空心滤波电抗器与滤波电容器或并联电容器组串联使用, 组成 串联谐振回路, 滤除指定的高次谐波。滤波支路对基波频率都呈现容性,也满足了无功补偿的一定要求。以提高电网供电质量,改善供电系统的功率因数。广泛应用于谐波状况发复杂的电力、汽车、造船、冶金、化工、机械制造、造纸、煤炭、通讯、机场、电镀等行业。 交流滤波支路由交流滤波电容器和交流滤波电抗器组成。 滤波电抗器的电感值除了少部分是固定电感的，多数会要求在一定范围内调节，这个可以通过分接抽头或调节分离线圈之间的距离来实现，调节范围一般在±5%连续可调，我司也可按用户提出的特殊要求设计生产。 滤波串联电抗器订货所需参数 1. 额定电压及频率； 2. 电抗器额定电感: 1）. 固定电感式， 2）. 电感可调式，电感可调式又分为：a.上下可调式，b.主副线圈式； 3. 电抗器额定电流； 4. 电抗器最高工作电压； 5. 电抗器安装方式； 6. 电抗器进出线夹角； 7. 其它特殊要求。
高压串联电抗器是电力系统无功补偿装置的重要配套设备，电力电容器与电抗器串联后，能有效地抑制电网中的高次谐波，限制合闸涌流及操作过电压，改善系统的电压波形，提高电网功率因数，对电容器及其他设备的安全运行起到较大的作用。 高压并联电容器主要用于额定电压1kv以上的电力系统，用于改善电网质量，提高功率因数，降低线路损耗等。 功功率补偿控制器是充分利用了计算机的高速运转和逻辑判断力，使本系统控制器真正做到智能化。无功功率自动分相补偿控制器将取样信号改为三相取样，避免了在三相不平衡系统中出现某相功率因数已补偿到位而另外两相功率因数出现过或欠补的现象。 复合开关是电力电容器机电一体化智能复合投切装置，主要用于电压电力补偿系统中接通和分断电容器，其特点是无涌流、运行低功耗、无噪音、稳定可靠。 目前我公司产品广泛用于机场、港区、医院、宾馆、广场、大厦、院校，满足了客户在不同的容量、不同的环境下的配电要求，在经过多年的市场运作，已得到客户的广泛的认可和好评。
2019.1 EPEM 45 电网运维 Grid Operation 1 干式空心电抗器绝缘防护技术研究的目的意义 干 式空心电抗器无论何种故障原因（制造过程、过电压、运行老化、环境因素等）引起损毁，其归结点都是以线圈匝间绝缘损坏的形式呈现出来的。 当电抗器出现绝缘问题产生放电时，又会进一步加剧各缺陷的发展，进而使得局部温度过高，而干式空心电抗器自然风冷的散热方式使其无法在故障时发挥明显作用，导致电抗器绕组持续升温直至起火烧毁。一旦发生绝缘故障，如果现场处置不当，将可能造成重大设备事故和停电损失。同时，电抗器绝缘故障的修复过程繁琐，持续时间较长，若检修处理过程工艺不规范，现场技术管控不到位，将直接影响检修处理效果和效率，导致设备不能及时投入正常运行。 目前，国内外对于电抗绝缘特性的研究相对较少，特别在电抗器绝缘防护方面，又鉴于电抗器在电力系统中的重要作用，非常有必要对其进行详细考察。2 电动力对干式空心电抗器的绝缘性影响 2.1 干式空心电抗器对绝缘的影响 干式空心并联电抗器各层线圈并绕，各包封都包绕一定厚度的环氧玻璃丝，再整体固化。干式空心电抗器的材料包括铝导线、聚酯薄膜和环氧玻璃丝[1]。不同材质同一种材料的力学性能也有很大差异，常用材料的抗拉强度和伸长率的范围如表1。 最大压强核算：轴向挤压力由线匝绝缘承受，假设幅向力分别由铝导线或单面环氧玻璃丝绝缘承受，在不同位置压强计算结果如表2。 干式空心电抗器绝缘防护技术研究 南方电网瑞丽供电局 杨麒峰 摘要：本文基于电抗器绝缘故障，研究了电动力对干式空心电抗器的绝缘性影响，电场对干式空心电抗器的绝缘性影响，提出了干式空心电抗器全绝缘处理的解决方案，以及绝缘防护中系列绝缘制品的运用。关键词：干式空心电抗器；绝缘防护；电场；电动力；全绝缘 从表2看出，轴向电动力的压强非常小，对电抗器聚酯薄膜匝绝缘的破坏可以忽略。如果线圈与环氧玻璃丝绝缘粘接不牢固，粘接面的抗拉强度会下降。由于线圈受力后产生伸展或压缩，受拉力的接触面会产生缝隙出现脱层，它们间的作用力会集中在端部绝缘，在整体拉伸力作用下会使端部绝缘开裂。 2.2 基于电动力影响的电抗器绝缘防护措施 干式空心并联电抗器电动力分布极不均匀，内层线圈幅向电动力大，最大值出现在线圈中部，外部线圈轴向电动力大，最大值出现在线圈端部[2]。干式空心电抗器匝数的变化引起的电动分布变化较正常情况下明显增加。干式空心并联电抗器轴向电动力的压强非常小，对绝缘的破坏性可以忽略。幅向电动力的压强较大，一般也不会破坏绝缘。如果线圈与环氧玻璃丝绝缘粘接不牢固，可能出现脱层，甚至发生开裂。因此，在制造干式空心电抗器过程中，需要加强线圈与环氧玻璃丝绝缘之间的粘接强