电抗器设计计算

1 电抗器的额定值与技术要求 电抗器的额定值与技术要求 额定容量 c S kVA 所接线路的额定电压 L U V 相数 m 各分接相电压 i U V 1 2 3 iN N 分接数 各分接电流 i I 1 2 3 iN 空载损耗 01 P W 负载损耗 1 k P W 线圈对空气的温升 H T 油面最高温升 0M T 2 铁心参数选择铁心参数选择 2 1 铁芯直径铁芯直径 4 mm DZ DKSm D K铁芯直径经验系数 Z S额定容量 kVA m为装有线圈的铁心柱数 单相 2m 三相3m D K为经验系数 对于冷 轧钢片 铜导线 0 054 0 058 D K 铝导线的 0 05 0 054 D K 2 2 铁心级数铁心级数 铁心柱截面为一多级梯形 其轮廓线接近于直径为 D 的圆 级数越多 其几何面积越大 由于工艺限制 级数也不可能取得太大 2 3 常用铁心有关参数常用铁心有关参数 各工厂常用铁心直径都已标准化 拥有专门的技术参数表 参数表中D为铁心直径 m Z A为心柱有效截面积 2 m c A为铁轭有效截面积 2 m G 为角 重 kg m B为铁心 最大片宽 m M 为铁心总厚度 m cm b为铁轭片高 m dp K为铁片叠压系数 3 设计线圈时电压 电流的选取设计线圈时电压 电流的选取 电抗值排序电抗值排序 将N个分接的电压 电流重新排列 使得其对应的标准电抗值由大到小排列为 123 1111 N kkkk XXXX 1 1 2 3 i i k i U XiN I 设计线圈时电压设计线圈时电压 1 UU 设计线圈时电流IN 个电流中之最大值 3 1 线圈匝数线圈匝数 最大分接对应的匝数 2 m z k U W fB A B 铁心中磁密 T m k 主电抗压降 总电抗压降 通常选取 0 85 0 93 m k 0 5 WINT W 第i分接对应的匝数 1 1 i k k XW WX 0 5 ii WINT W 3 2 主电抗计算主电抗计算 初选单个气隙长度初选单个气隙长度 m 气隙等效导磁面积计算气隙等效导磁面积计算 气隙磁通衍射宽度 ln B H 式中 B H为铁心饼高度 m 气隙磁通衍射面积 2 22 MM AB 气隙等效导磁面积 2 Z dp A AA K 主电抗主电抗 22 7 8 10 m fW A X n 选择 n 值 使 1mmk Xk X 每铁心柱气隙数每铁心柱气隙数 对三相 b nn 对于单项 2 b n n 正整数 各分接主电抗各分接主电抗 2 i i mm W XX W 各分接主电抗压降各分接主电抗压降 ii mim UI X 各分接铁心中磁密各分接铁心中磁密 2 i m i iZ U B fW A 4 线圈设计 饼式 线圈设计 饼式 线圈高度估计值线圈高度估计值 1 LB HnHnH 0 1 0 15Hm B H为单个铁心饼高度 通常5 B Hcm 初选导线初选导线 裸导线轴向高度 b m 幅向厚度 a m 带绝缘导线轴向高度 1 b m 幅向厚度 1 a m 导线截面积 L S 2 m 线圈段数线圈段数 1 2 20 5 2 Loxolre E ol E E HyyP N pp by N NINT 式中 2pp 代表中部进线 1pp 代表端部进线 ol y为正常油道长度 ox y为考虑 分接抽头需要的预留油道长度 re P为垫块压缩系数 线圈中各分接段数 匝数计算线圈中各分接段数 匝数计算 为了满足各分接段段数为整数的要求 可以对 E N 进行适当调整 1e N为正常段段数 1e W为正常段匝数 并绕根数并绕根数 1 L I M pp SJ J为初选电密 2 A m 11 0 5MINT M 电流密度电流密度 1L I J pp SM 线圈高度线圈高度 导线总高度 11LE HN b 由 油道布置得到压缩后的油道总高度 2L H 线圈总高度为 12LLL HHH 线圈幅向厚度线圈幅向厚度 11 1Hae Bk M W a 式中 a k为幅向绕制系数 对纠结段1 05 a k 对连续段1 03 a k 4 绝缘设计绝缘设计 线圈主绝缘可以查询相应的参数表 绝缘半径计算 铁心半径 2 D R 纸筒内半径 10tn RR 0 为铁心至纸筒间隙 纸筒外半径 1twtn RR 1 为纸筒厚度 线圈内半径 20tw RRC 0 C为纸筒厚度 线圈外半径 2H RRB 线圈直径2DR 铁心柱中心距 0X MDC X C为相间距离 线圈平均半径 2 2 H P B RR 线圈漏抗压降线圈漏抗压降 线圈漏磁等效面积 2 2 2 3 QHpZdp AB RRAK 洛氏系数 1 2 1 L L RR H 线圈漏电抗 2 7 8 10 LQ L fWA X H 各分接漏电抗 2 1 2 3 i W XXiN W 各分接漏抗压降 ii QI UI X 各分接总电抗及其压降各分接总电抗及其压降 各分接总电抗 iii km XXX 各分接总电抗压降 iii kmQ UUU 各分接总电抗误差 1 1 100 ii i kk e i k XX K X 线圈导线每相总长线圈导线每相总长 线圈平均匝长 2 pP lR 每相总长 i i p LWll l为每分接引线长 m 线圈损耗线圈损耗 每相电阻 1 i i L L r pp m S 线圈电阻损耗 2ii r PmI r 线圈损耗 ii kFSr Pk P FS k为附加损耗系数 1 1 1 35 线圈导线重量线圈导线重量 裸导线重量 1 1cL c GmLpp mS r 绝缘导线重量 1 cucc GkG 1 57 22 calcL kkbaS 式中56 alc k 对铝导线 17 alc k 对铜导线 为扁导线两边缘缘厚度 m 铁心窗高铁心窗高 线圈至上铁轭距离 1s H 线圈至下铁轭距离 2s H 铁心窗高 012Lss HHHH 铁心损耗铁心损耗 铁心柱重量 0zpZ Fe GKHnA r 三相电抗器 3 p K 单相电抗器 2 p K 铁轭重量 0 4 4 ee Fe p GM A r K 铁心总重 Feze GGGG 铁心损耗 0 22 iii Fezzee GG PKPGPG 选各分接中最大的铁耗值作为铁心损耗 Fe P 总损耗总损耗 1 iii kFe PPP 线圈对油平均温升线圈对油平均温升 遮蔽系数 3 1 OB P NT B K D NT沿圆周垫块数 OB B垫块宽度 线段热负荷 9 121 0 3 10 e FS K K IW J QK K L 1 K插算到