铁心电抗器设计
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 =?=?=--，
带绝缘导线 1a =4.05?10-3
mm 1b =9.00?10-3
mm
3、并绕根数：初取电密 'J =1.5?106A/m 2
08.710
5.11063.291315
'.'6
61=????==
-J S pp I M L ，取整得：M=7
则电流密度准确值为：2
66
1/1052.110
63.2971315mm A M S pp I J L ?=???=?=
4、 线圈高度：取每层匝数匝5.7=h W
mm b M W HHH h 543.50.97)15.7(015.1)1(015.111=??+?=+=
线圈电抗高度：mm b M W H h x 479.60.975.7015.1015.111=???== 5、 分成四层：3+3+3层，线圈幅向高度：
mm N a MN B H H H 3
3
1111100.5110)36.0)13(50.431(05.1)
36.0)1((05.1--?=??-+???=?-+?=
mm B H 32105.01-?= mm B H 33105.01-?= 七、 绝缘设计
查表4-16，线圈至上铁轭距离：m H S 075.01=线圈至下铁轭距离：m H S 075.02= 相间距离：mm C x 45=
八、 绝缘半径计算
线圈n 与线圈n+1之间有气道mm SS 161=，线圈n 外置mm 2绝缘层，线圈n+1内置mm 2绝缘层，线圈各半径计算如下：
1、 铁芯半径：m D R 095.02/190.020===
铁芯外径到线圈1内径间绝缘距离为mm 45，含线圈1内置mm 2的绝缘层 2、 线圈1内半径：m C R R 14.0045.0095.0001=+=+= 3、 线圈1外半径：m B R R H 515.0501.014.0112=+=+= 4、 线圈2内半径：m SS R R 717.002.0515.020123=+=++=δ 5、 线圈2外半径：m B R R H 921.0501.0717.0234=+=+=
6、 线圈3内半径：m SS R R 122.002.0921.020145=+=++=δ
7、 线圈3外半径：m B R R H 522.00135.0122.0356=+=+=
8、 线圈直径：m R D 54.0522.02261=?==
9、 铁芯柱中心距：m C D M x 594.0045.054.010=+=+=
九、 线圈漏抗压降
线圈平均半径：m R R R P 18.02/)522.014.0(2/)(61=+=+=
线圈幅向厚度：m R R B H 508.014.0522.016=-=-= 线圈漏磁等效面积：
222
10685.095
.002385.014.018.0508.03232m K A R R B A dp Z P H Q =-?+??=-+=ππππ 洛氏系
数：58.0543.0)
095.0522.0(21)(2106=--=?--
=π
πρx L H R R
线圈漏电抗：Ω=?????=?=961.010
543.085
06.058.0865081087
22722πρπσx a L H A fW X 漏电抗压降：V X I U N q 61.6961.0315=?==σ
十、 各分接总电抗及其压降
总电抗：Ω=+=+=212.1961.0160.1σX X X m k
总电抗压降：V X X I U U U m N q m k 81.73212.1315)(=?=+=+=σ 各分接总电抗误差：符合要求%,5.2%0.1621
.1212
.11.211
1<=-=
-=
k k
k e X X X K
十一、 线圈导线总长
线圈平均匝长：m R l p p 1304.118.022=?==ππ
总长：,6.878.1861304.1'm l W l l p =+?=+=其中m l 8.1'=
十二、 线圈损耗
电阻：Ω=?????=?=--79600.01063.29716.8710021.06
6L MS pp l r ρ
电阻损耗：W r mI P r 371279600.031532
2
=??==
饱和电抗器原理
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：
铁芯串联电抗器
高倍不饱合铁芯串联电抗器 工频铁芯串联电抗器用于高低压电容补偿的限流，电动机起动限流，低通滤波等。 传统铁芯串联电抗器由于不饱合电流比较小，对常用的几种电抗器做了实际测试，不饱合电流一般在额定电流的1.1-1.35之间，最大的可达1.8倍。2倍额定电流就全饱合了，饱合后变成了非线性负载并产生大量电流谐波。电容器的串联电抗器主要是限制合闸涌流，因为在合闸时电容电压为0，合闸瞬间由于电容电压不能突变相当于短路，也就是电抗器的瞬时压降等于电源相电压。流过电抗器的电流可能达到额定电流8-10倍，对于传统电抗器合闸瞬间是完全饱合的，相当于一个空心电抗器。所以对合闸涌流限制作用很小。为了解决这个问题，我们研发出来大于8倍不饱合电流的串联电抗器。它可以在合闸时工作在不饱合状态，很好限制了合闸涌流。 一：在正常工作时传统电抗器端电压比较高，所以消耗的无功也比较多。比如电抗器是14%，正常工作时压降是35v，配30kvar电容器（线电压525v），电抗器消耗的无功是2.86kvar。电容器实际端电压=380*(1+14%)=433v,电容器实际发的的无功功率 =27.2A*1.732*433=20.4Kvar。向系统实际补偿无功 =20.4-2.86=17.54kvar，只有电容标称容量58.5%，所以电容利用率很低，并且由于选用14%电抗器使得所选电容器耐压也升高了，
增加电容器成本。 采用高倍不饱合串联工频电抗器，同样容量的电抗器正常运行的端电压2.2v，消耗的无功0.215Kvar。配30kvar电容器（线电压450v），电容器实际端电压=383v,电容器实际发的的无功功率 =33A*1.732*383=21.89Kvar。向系统实际补偿无功=21.67kvar，是电容标称容量72.2%，所以电容利用率高多了，并且由于电抗器的端电压低了，使得所选电容器耐压也低了，减少电容器成本。二：传统电抗器由于饱合电流小，在系统电压比较高的场合，电容电流增大使得电感电流超过饱合电流并大量产生电流谐波，电抗器变成谐波源。同时磁密很大，铁芯噪声温升都增大，严重时电抗器无法工作。 采用高饱合串联工频电抗器，正常工作磁密很小，只有0.18T，铁芯即使在最大谐波电压下无噪音温升很低。 三：如果系统电压畸变也就是电压谐波比较大时，传统电抗器电感值对谐波增加比较多，电容补偿回路对母线呈感性增大。这样就对补偿系统谐波无功的作用降低，也无法降低电压畸变。采用高倍不饱合串联工频电抗器，对主要谐波都呈容性。因此可以补偿系统谐波无功降低系统电压畸变。也就是具有一定的滤波功能。 高倍不饱和串联工频铁芯电抗器适用小于1Khz以下的工频和中 频系统，工作电压110KV及以下各个电压等级。。
kV干式铁心并联电抗器技术规范书
招标编号：xxxxxxx-xx-xx 江苏省电力公司工程 35kV铁芯并联电抗器 招标文件 第二卷技术规范书 江苏省电力公司 200x年x月
目录 1. 总则 2. 工作范围 2.1 供货范围 2.2 服务范围 2.3 技术文件 3. 技术要求 3.1 标准 3.2 使用环境条件 3.3 技术要求 4. 质量保证 5. 试验 6. 包装、运输和储存 7. 制造厂应提供的数据及资料 8. 卖方应填写的主要部件来源、规范一览表 附表1: 35kV铁心并联电抗器供货表 附表2: 投标差异表(格式)
1. 总则 1.1 本设备技术规范书适用于 35kV铁心并联电抗器, 它提出了该电抗器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 本设备技术规范提出的是最低限度的技术要求。凡本技术规范中未规定，但在相关设备的国家标准或IEC标准中有规定的规范条文，卖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 如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议, 则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。如有异议, 不管是多么微小, 都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 1.4 本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时, 按较高标准执行。 1.5 本设备技术规范书经买、卖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 本设备技术规范书未尽事宜, 由买、卖双方协商确定。 1.7 卖方在应标技术规范中应如实反映应标产品与本技术规范的技术差异。如果卖方没有提出技术差异，而在执行合同的过程中，买方发现卖方提供的产品与其应标技术规范的条文存在差异，买方有权利要求退货，并将对下一年度的评标工作有不同程度的影响。 1.8 卖方应充分理解本技术规范并按本技术规范的具体条款、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、格式不符合本技术规范的要求，则认为应标不严肃，在评标时将有不同程度的扣分。
电抗器
电抗器A AC reactor air core reactor air reactor B bus reactor bus sectionalizing reactor bus-tie reactor bus-tie reactor protection C choke (electric) choke circuit commutating reactance commutating reactor controllable saturated reactor controlled reactor current limit device, CLD current limiting reactor current limiting reactor D DC reactor direct current reactor direct-current controllable reactor direct-current measuring transductor direct-current saturable reactor direct-current saturable reactor E electric reactor equalizing reactor F feeder reactor filter reactor G generator reactor 交流电抗器 空心电抗器; 空心扼流圈 空心电抗器;空心扼流圈 母线电抗器 母线分段电抗器; 母线分隔电抗器; 母线隔断电抗器 母线联络电抗器 母线联络电抗器保护装置 阻流圈 抗流电路 整流电抗 整流电抗器; 换向电抗器 可控饱和电抗器 可控电抗器 短路电流限制器 限流电抗器 限流电抗器 直流电抗器 直流电抗器 助磁式电抗器; 饱和扼流圈 直流测量用饱和电抗器 直流饱和电抗器 直流饱和电抗器 电抗器 均流电抗器 馈电扼流圈; 馈路电抗器 滤波电抗器 发电机电抗器
铁心电抗器设计
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 =?=?=--，
单相饱和电抗器的工作原理
单相饱和电抗器的工作原理 3.1概述 如图3. 1所示的单相饱和电抗器是一个最典型的可控饱和电抗器电路，掌握其原理和分析方法以后, 便于了解其他各种饱和电抗器电路，本章从物理概念岀发，分析讨论单相饱和电抗器的基本工作原理。 如图3. 1所示电路的工作状态除了与电源电压大小及负载性质有关以外，与铁心磁化过程关系较大, 要理解饱和电抗器的工作原理，必须分析铁心在不同直流控制电压作用下的磁化状态。 闍工1 工作琏组4茯的抱和电抚難 单相饱和电抗器的性能除了与铁心工作状态密切相关以外，还与许多因素有关：如负载性质(电阻、 电感等)、控制回路中偶次谐波电流流通情况等，一般在分析时为了能抓住物理实质，常常从最简单的情况入手，例如，取负载为纯电阻。至于控制回路中偶次谐波电流的处理，则常常考虑分析两种情况： (1 )自然磁化状态。控制回路中电阻很小，也无外加电感，控制绕组两端加一个恒定的直流电压，偶次 谐波电流在控制回路中自由流通。 (2 )强制磁化状态。控制回路电阻或外加电感很大，足以抑制控制回路内感应产生的交流分量，控制绕 组内流通的仅是直流分量，相当于加入一个恒定的直流控制电流。 一般常遇到的是接近自然磁化状态的情况。 为了掌握饱和电抗器的工作原理，需要对各参量波形进行分析，波形分析方法是定性讨论饱和电抗器 原理及工作特点的基本方法。 至于定量计算饱和电抗器的特性，工程上常用的是图解法。图解法以各电磁参量都是等效正弦的假设为基础，可以帮助人们确定合理的工作范围，还可以了解外界参数变化时饱和电抗器特性变化的规律。 3.2单相饱和电抗器的原理分析 3. 2. 1基本电磁方程 在分析图3. 1所示饱和电抗器时，先做如下的假设； (1 )电源电压u为正弦，u= Umsinwt。 (2)负载为纯电阻RL= (3)忽略各绕组的漏电感(环形铁心，绕组均匀分布的情况，漏感最小)。 (4)工作绕组串联顺接，控制绕组串联反接。 设结构参数一定，其中包括：铁心截面积Sc、平均磁路长度lc、每个铁心的工作绕组匝数Ng和控制 绕组匝数Nk，以及它们相应的电阻值rg、rk等。 但作为可控的饱和电抗器，其外部参数是可变的，如交流电源电压u、控制电压Uk、负载电阻RL等。 一般取工程合理值作为额定参数，因此外部参数只是围绕额定值在小范围内可以调整改变，如果大幅度变化，则饱和电抗器将不受控制，或者工作在很不合理情况，或者利用很不充分。 当结构参数一定，并且外部参数也一定时，铁心中B、H大小以及饱和电抗器特性也是一定的。为了 进行原理分析，首先必须了解铁心中磁参数随控制电压变化而变化的情况，进一步再确定静特性和时间常数。 图3. 1有两个回路：工作回路和控制回路。每个回路又联系着两个铁心，我们可以用基本电磁方程组来描述这两个回路的工作。这个方程组表示了各回路中结构参数、外部参数及铁心磁参数间的关系，也
电抗器的基本结构
电抗器的基本结构 一、铁心式电抗器的结构 铁心式电抗器的结构与变压器的结构相似，但只有一个线圈——激磁线圈；其铁心由若干个铁心饼叠置而成，铁心饼之间用绝缘板（或纸板、酚醛纸板、环氧玻璃布板）隔开，形成间隙；其铁轭结构与变压器相同，铁心饼与铁轭由压缩装置通过螺杆拉紧，形成一个整体，铁轭和所有的铁心饼均应接地。铁心结构，铁心饼由硅钢片叠成，叠片方式有以下几种： （a）单相电抗器铁心；（b）三相电抗器铁心 （1）平行叠片 其叠片方式，与一般变压器相同，每片中间冲孔，用螺杆、压板夹紧成整体，适用于较小容量的电抗器。 （2）渐开线状叠片 其叠片方式，与渐开线变压器的叠片方式相同，中间形成一个内孔，外圆与内孔直径之比约为4:1至5:1，适用于中等容量的电抗器。 （3）辐射状叠片 其叠片方式，硅钢片由中心孔向外辐射排列，适用于大容量电抗器。 （a）平行叠片；（b）渐开线状叠片；（c）辐射状叠片 在平行叠片铁心中，由于气隙附近的边缘效应，使铁心中向外扩散的磁通的一部分在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面垂直，这样会引起很大的涡流损耗，可能形成严重的局部过热，故只有小容量电抗器才采用这种叠片方式。在辐射形铁心中，其向外扩散的磁通在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面平行，因而涡流损耗减少，故大容量电抗器采用这种叠片方式。 铁心式电抗器的铁轭结构与变压器相似，一般都是平行叠片，中小型电抗器经常将两端的铁心柱与铁轭叠片交错地叠在一起，为压紧方便，铁轭截面总是做成矩形或丁形。 二、空心式电抗嚣的结构 空心式电抗器就是一个电感线圈，其结构与变压器线圈相同。空心电抗器的特点是直径大、高度低，而且由于没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容较大，因此冲击电压的初始电位分布良好，即使采用连续式线圈也是十分安全的。空心
电抗器设计
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
并联电抗器,消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类
并联电抗器，消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类 具有一定电感值的电器，通称为电抗器。现代的电抗器种类很多，应用也十分广泛。大家熟知的，利用电抗器串在线路里可以限制供电系统的短路电流，整流回路里利用电抗器进行滤波，使输出电压接近于纯的直流，具有大的电感量的线圈可以储能，作为瞬时放电的能源，有交直流励磁的铁心电抗器可作为功率放大器等。 电扰器可分为二类:一类为空心电抗器，另一类为铁心电抗器。限流用的水泥电抗器，串在高压输电线路的阻波器等均是空心电抗器。补偿超高压输电线路电容电流用的并联电抗器、滤波电抗器、消弧线圈等均是铁心电抗器。铁心电抗器的特点是有较大的电感，因为与空心电杭器相比，硅钢片具有很高的导磁系数，下面简单介绍一下几种铁心电抗器。 1.并联电杭器 现代的超高压输电系统，广泛的应用并联电抗器，补偿输电线的电容电流，防止线端电压的升高，使线路的传输能力和输电线的效率都能提高，并使系统的操作过电压有所降低。 电抗器称为心式电抗器，和一般单相心式变压器的磁路相似，仅中间铁心柱做成分段的，均匀布置有气隙bt。当中间柱的气隙逐渐加大，使总的气隙b二h时，电抗器就为7-21(b)的型式，中柱的导
磁材料完全省去，一般称为带磁屏蔽的无心电抗器，或称为壳式电抗器。 假定电抗器上加有正弦的交流电压，铁心不饱和，并略去漏磁通的影晌，则间隙长度与电抗器的容盘关系可用下式表达 对于一定气隙体积来说，电抗器容量的增加与磁通密度的平方成正比，而与电执器型式无关。对于心式电杭器，磁通密度可以选定在适当的范围实际设计值在12000-16000高斯之内。为了减低电抗器的振动，一般均用较低的磁通密度。铁心中的磁通，流过气隙时，一部分垂直穿过，另一部分则由气隙外面绕过,称‘绕行磁通”，气隙过大，绕行磁通越多。绕行磁通垂直穿过硅钢片边缘时，将产生很大的涡流损耗。经研究，对于平行叠片式铁心，其边缘的附加损耗可达100瓦/公斤，超过了硅钢片标准的20-30倍。为了降低平行叠片铁心的绕行磁通，可以减低每个气隙的高度，或者降低磁通密度 (B=10000高斯)。但是这些办法都不理想，较好的办法是将铁心的叠片按辐射方向排列。制成所谓辐射式铁心(图7-23),使磁通都沿硅钢片的碾轧方向通过，这样能够大辐度的减小附加损耗。 壳式电抗器正常气隙中的磁通密度为心式电抗器的一半或更低。用一般常用尺寸的导线绕制的线圈，因由祸流所引起的附加损耗很大，所以要把磁通密度B限定在3500高斯左右的范围内。但是采用换位导线时，B可以提高很多(应该算因祸流损耗引起的线圈温升)。
铁芯电抗器设计
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
电抗器基本知识介绍及应用
电抗器基本知识介绍应用 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，限制电动机的启动电流，保护电动机正常运行。 防雷线圈通常用于变电站进出线 阻波器与防雷线圈的应用场合相 户外空心干式电抗器是20世纪 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
单相饱和电抗器的工作原理
单相饱和电抗器的工作原理 3．1 概述 如图3．1所示的单相饱和电抗器是一个最典型的可控饱和电抗器电路，掌握其原理和分析方法以后，便于了解其他各种饱和电抗器电路，本章从物理概念出发，分析讨论单相饱和电抗器的基本工作原理。 如图3．1所示电路的工作状态除了与电源电压大小及负载性质有关以外，与铁心磁化过程关系较大，要理解饱和电抗器的工作原理，必须分析铁心在不同直流控制电压作用下的磁化状态。 单相饱和电抗器的性能除了与铁心工作状态密切相关以外，还与许多因素有关：如负载性质(电阻、电感等)、控制回路中偶次谐波电流流通情况等，一般在分析时为了能抓住物理实质，常常从最简单的情况入手，例如，取负载为纯电阻。至于控制回路中偶次谐波电流的处理，则常常考虑分析两种情况： (1)自然磁化状态。控制回路中电阻很小，也无外加电感，控制绕组两端加一个恒定的直流电压，偶次谐波电流在控制回路中自由流通。 (2)强制磁化状态。控制回路电阻或外加电感很大，足以抑制控制回路内感应产生的交流分量，控制绕组内流通的仅是直流分量，相当于加入一个恒定的直流控制电流。 一般常遇到的是接近自然磁化状态的情况。 为了掌握饱和电抗器的工作原理，需要对各参量波形进行分析，波形分析方法是定性讨论饱和电抗器原理及工作特点的基本方法。 至于定量计算饱和电抗器的特性，工程上常用的是图解法。图解法以各电磁参量都是等效正弦的假设为基础，可以帮助人们确定合理的工作范围，还可以了解外界参数变化时饱和电抗器特性变化的规律。 3．2 单相饱和电抗器的原理分析 3．2．1 基本电磁方程 在分析图3．1所示饱和电抗器时，先做如下的假设； (1)电源电压u为正弦，u＝Umsinwt。 (2)负载为纯电阻RL。 (3)忽略各绕组的漏电感(环形铁心，绕组均匀分布的情况，漏感最小)。 (4)工作绕组串联顺接，控制绕组串联反接。 设结构参数一定，其中包括：铁心截面积Sc、平均磁路长度lc、每个铁心的工作绕组匝数Ng和控制绕组匝数Nk，以及它们相应的电阻值rg、rk等。 但作为可控的饱和电抗器，其外部参数是可变的，如交流电源电压u、控制电压Uk、负载电阻RL 等。一般取工程合理值作为额定参数，因此外部参数只是围绕额定值在小范围内可以调整改变，如果大幅度变化，则饱和电抗器将不受控制，或者工作在很不合理情况，或者利用很不充分。 当结构参数一定，并且外部参数也一定时，铁心中B、H大小以及饱和电抗器特性也是一定的。为了进行原理分析，首先必须了解铁心中磁参数随控制电压变化而变化的情况，进一步再确定静特性和时间常数。 图3．1有两个回路：工作回路和控制回路。每个回路又联系着两个铁心，我们可以用基本电磁方程组来描述这两个回路的工作。这个方程组表示了各回路中结构参数、外部参数及铁心磁参数间的关系，也
高压铁芯电抗器
高压铁芯电抗器 本产品串联连接在6-63KV输变电系统中，在系统发生故障时，用以限制短路电流，使短路电流降至其后设备的允许值。以下是环氧浇注干式铁心电抗器的安装和使用。 干式电抗器分类： 1. 串联电抗器：安装在并联补偿电容器装置中，与并联电容器串联连接用以抑制谐波电流，减少系统电压波形畸变和限制电容器回路投入时的冲击电流； 2. 限流电抗器：串联连接在系统上，在系统发生故障时，用于限制短路电流，使短路电流降低至其后接设备的允许值； 3. 并联电抗器：在超高压远距离输电系统中，并联连接变电站低压绕组侧，用于长距离轻负荷输电线路的无功功率补偿； 4. 滤波电抗器：与串联电容器组串联使用，组成谐振回路，滤除指定高次谐波； 5. 电动机起动电抗器：与交流电动机串联连接，用于限制电动机的起动电流，电动机起动完成后电抗器即被切除。 一、用途 产品用于0-63KV以下电力系统中，与系统串联连接，用以抑制电网电压波形畸变，从而改变电网电压质量和保证电力系统安全运行；限制系统发生故障时的短路电流。适用于电力系统，电气化铁道，冶金，化工，石油等防火要求较高，有电磁干扰要求和安装场地有限的城网变电站。 二、技术特点 1. 线圈经环氧树脂浇注而成，具有阻燃、自熄、免维护、机械强度高、抗短路冲击能力强、绝缘强度好、局部放电量小、使用寿命长等优点； 2. 铁芯制造采用了干式电抗器的制造技术、振动小、噪音低、漏磁小，对环境的电磁干扰小； 3. 产品的整体结构紧凑，安装尺寸小，占用空间小； 4. 产品的技术条件符合国际标准IEC288-88和部颁标准JB5346-98等要求，其技术性能达到当代国际同类产品的水平。 三、XKSC系列树脂干式铁芯限流电抗器执行标准 IEC289-88《电抗器》 GB10229-88《电抗器》 JB5346-98《串联电抗器》 DL-462-92《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》
铁芯电抗器设计程序
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
电抗器的分类及作用
电抗器的分类及作用 电抗器reactor 依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。按用途分为 7种：①限流电抗器。串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。②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。③通信电抗器。又称阻波器。串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。④消弧电抗器。又称消弧线圈。接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。⑤滤波电抗器。用于整流电路中减少竹流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。⑥电炉电抗器。与电炉变压器串联，限制其短路电流。⑦起动电抗器。与电动机串联，限制其起动电流。 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
电抗器铁心设计问题
问：在电抗器铁心设计时如何划分叠片式与辐射式的界限，即是以铁心直径为界限来选择还是以其它参数为界限来选择。是否可以使用无取向硅钢片进行设计。并联电抗器设计磁密一般在1.0左右，其原因是不是只是为了降低噪声。对于干式并连电抗器，采用大理石作为气隙，如果用其他材料，比如环氧树脂，是否可行。另外，气隙块尺寸大了是否更好些。 答：界限一般并联电抗器基本上都用辐射铁心，而串联电抗器等产品一般都用叠片式铁心； 降低磁密到1.0左右主要是考虑到降低电抗器的噪音，同时，还要加防振的胶垫，即便这样，电抗器的噪音还是非常大，气隙如果采用环氧树脂，由于环氧树脂的弹性模量小，当铁心振动使环氧树脂产生较大幅度的伸缩，使产品的噪声增加。大理石作为石块，其硬度高，弹性模量大，在受到压力时不容易变形，可以减少铁心产生的噪音。油浸电抗器有些产品由于焊接质量不好，在长期运行过程中，由于振动式焊缝产生疲劳，发生渗油。 电抗器最大的问题还有局部过热，这是因为电抗器线圈产生的漏磁通较大，因此应当尽量避免靠近线圈的结构件环流的存在。（一个环路中，如果某个连接点电阻较大，则这个地方就很容易产生局部过热，影响电抗器的使用，但是如果在设计过程中，对于没有办法避免的环路，可以采取改善该处的散热条件，使产生的热量能有效的散发开去，同样也可以保证电抗器的正常使用。 使用较大的气隙块主要要看生产厂家的生产能力。如果达到接触平整也不容易。应当在铁饼加工等方面加大力度，尽量达到小气隙饼都能够接触到铁饼。 铁心气隙的大小一般对于油浸产品最大30-40mm左右（对于高压电抗器），一般情况下线圈距离铁心的尺寸应当大于气隙尺寸2倍以上，这样气隙产生的磁通基本不会影响线圈。相对来说，干式产品由于线圈距离铁心较远，气隙产生的磁通对线圈影响较小，可以取值较大一些。
饱和电抗器在整流系统中的运用
饱和电抗器稳流系统的应用 0 引言 从上世纪80年代中期开始，国内一些铝厂先后从富士，ABB，siemens，Alsthom等公司引进了电解铝工业用整流设备，这不仅使我国电解铝工业得到了迅速发展，而且也促进了我国电化学整流设备技术水平的提高，同时也给国内电解铝用整流设备制造行业带来了巨大商机。经过近二十年的运行，目前该类设备大部分处于超龄服役，于是将进口整流设备加以改造的想法便提上了议事日程。鉴于各厂的情况，有些厂家将全套整流设备(包括变压器、整流装置)全部更换为国产设备，有些则保留了变压器而将整流装置加以改造。对于后者，由于变压器的出线形式决定了整流装置的结构，因此，改造后的整流设备也只能采取原来的电路结构。同时由于饱和电抗器绕组结构的差别，使得与之配套的控制系统也不同于国产饱和电抗器的控制方式。1 电路简介 以中铝公司青海分公司九号机组改造为例，由四套整流机组构成4×56 kA、1150 V的电解系列，其整流机组(包括变压器、整流装置及其控制系统)为Siemens AG公司生产(见图1)。由于在引进时预留了一台变压器，一直处于闲置状态，青铝公司为了整流设备运行的相对可靠性，于2003年决定由我所为该变压器配置了一套整流装置。该装置自投运以来，由于原变压器为非同相逆并联结构，致使整流主柜出现不少发热点。虽几经整改，但效果仍然不及同相逆并联结构理想。在对控制系统的改造中，出现了稳流控制输出接口与Siemens 饱和电抗器端口无法匹配的情况。
由图1可见，整流变压器为Y／Y△联接，其中Y／△联接组对应图l(b)中所示整流桥。二次测Y和△两绕组每个整流臂分别设有一套电流互感器作为电流测量保护之用，并未提供更多的互感器输出接口，因此控制电路无法获得交流电流取样(Siemens整流装置两组桥的电流取样，分别由整流机组内各整流桥臂上的电流互感器得到)。Y、△两组整流桥所对应的饱和电抗器分别由一对输出端子控制即(2a，2b)及(3a，3b)，见图1(a)，这与国内饱和电抗器的绕制方式有着明显的区别。通常国内饱和电抗器控制绕组是按照三套设计：其中一套用干榨制回路．一套用于偏移回路，另外一套作为备用。这三套绕组在结构和匝数上完全相同，可以互换使用；与国外饱和电抗器绕组最大区别是直流阻抗较低(通常小于0．1Ω)。Siemens生产的饱和电抗器绕组的直流阻抗较高，约为1n，差别非常大。由于原变压器的交流电流互感器的原因，无法独立取得Y、△两组整流桥交流输入电流的大小，只能从整流机组总直流互感器取得输出直流电流的大小。由上述可知，因无法单独获取Y、△两组整流桥的交、直电流而只能取得两组整流桥总直流电流，因此要实现对该整流机组的稳流控制，只能将Y组饱和电抗器绕组与△组饱和电抗器绕组串接起来同时进行控制。控制电路如图2所示。
单相饱和电抗器的工作原理
单相饱和电抗器的工作原理 3. 1概述 如图3 .1所示的单相饱和电抗器是一个最典型的可控饱和电抗器电路，掌握其原理和分析方法以后, 便于了解其他各种饱和电抗器电路，本章从物理概念岀发，分析讨论单相饱和电抗器的基本工作原理。 如图3. 1所示电路的工作状态除了与电源电压大小及负载性质有关以外，与铁心磁化过程关系较大, 要理解饱和电抗器的工作原理，必须分析铁心在不同直流控制电压作用下的磁化状态。 图3. 1工作疑组仏联豹抱和电抗器 单相饱和电抗器的性能除了与铁心工作状态密切相关以外，还与许多因素有关：如负载性质(电阻、 电感等)、控制回路中偶次谐波电流流通情况等，一般在分析时为了能抓住物理实质，常常从最简单的情况入手，例如，取负载为纯电阻。至于控制回路中偶次谐波电流的处理，则常常考虑分析两种情况： ⑴自然磁化状态。控制回路中电阻很小，也无外加电感，控制绕组两端加一个恒定的直流电压，偶次谐波电流在控制回路中自由流通。 (2) 强制磁化状态。控制回路电阻或外加电感很大，足以抑制控制回路内感应产生的交流分量，控制绕组内流通的仅是直流分量，相当于加入一个恒定的直流控制电流。 一般常遇到的是接近自然磁化状态的情况。 为了掌握饱和电抗器的工作原理，需要对各参量波形进行分析，波形分析方法是定性讨论饱和电抗器 原理及工作特点的基本方法。 至于定量计算饱和电抗器的特性，工程上常用的是图解法。图解法以各电磁参量都是等效正弦的假设为基础，可以帮助人们确定合理的工作范围，还可以了解外界参数变化时饱和电抗器特性变化的规律。 3 . 2单相饱和电抗器的原理分析 3 . 2 . 1基本电磁方程 在分析图3 . 1所示饱和电抗器时，先做如下的假设； (1) 电源电压u为正弦，u = Umsinwt 。 (2) 负载为纯电阻RL。 (3) 忽略各绕组的漏电感(环形铁心，绕组均匀分布的情况，漏感最小)。 (4) 工作绕组串联顺接，控制绕组串联反接。 设结构参数一定，其中包括：铁心截面积Sc、平均磁路长度lc、每个铁心的工作绕组匝数Ng和控 制绕组匝数Nk，以及它们相应的电阻值rg、rk等。 但作为可控的饱和电抗器，其外部参数是可变的，如交流电源电压u、控制电压Uk、负载电阻RL 等。一般取工程合理值作为额定参数，因此外部参数只是围绕额定值在小范围内可以调整改变，如果大幅度变化，则饱和电抗器将不受控制，或者工作在很不合理情况，或者利用很不充分。 当结构参数一定，并且外部参数也一定时，铁心中B、H大小以及饱和电抗器特性也是一定的。为了 进行原理分析，首先必须了解铁心中磁参数随控制电压变化而变化的情况，进一步再确定静特性和时间常数。 图3 . 1有两个回路：工作回路和控制回路。每个回路又联系着两个铁心，我们可以用基本电磁方程组来描述这两个回路的工