电抗器设计优化算法
变压器内置式限流电抗器优化设计

变压器内置式限流电抗器优化设计变压器内置式限流电抗器用于提升变压器短路阻抗,对于提高输电线路稳定性具有重要的作用。
为满足市场要求,特针对大阻抗联络变内置式限流电抗器进行优化设计,以达到提升性能的同时减少原材料用量的目的,进而使产品在保证质量的前提下降低成本。
标签:变压器内置;限流电抗器;优化设计目前电力系统装机容量越来越大,随之增大的短路电流也会对电网上各种电气设备造成较大损坏,所以电网很重视如何限制短路电流值。
为了有效减少发生短路故障时对线路及系统设备的损坏,一个有效的办法就是在电力系统中采用大阻抗变压器。
一般来说,由于变压器低压侧电压低,所以短路电流大,故低压侧短路阻抗需要大幅度增加,以减小短路电流值。
例如国网180MV A 220kV三圈联络变压器低压侧电压值为10.5kV,高低阻抗标准值为24%,而同型号的高阻抗变压器的高低阻抗值则为60%,可以看到,增加幅度几乎达到了3倍。
通常为了增加高低短路阻抗值,需要改变原有的线圈排列,从常规阻抗的铁心-低-中-高结构更改为铁心-高-中-低结构,但由于高压线圈为220kV等级,放在内侧会造成变压器绝缘结构复杂,具有一定的安全隐患,所以另一种常用的方法是在变压器的绕组中串联限流电抗器以提高变压器阻抗。
由于变压器低压侧有较大的额定电流和短路电流值,必须合理设计限流电抗器以满足在正常工作时的低损耗,以及在发生短路时,能有效限制短路电流值。
由于各厂在设计限流电抗器时没能充分考虑与变压器串联时带来的困难,且由于设计经验不足,设计裕度较大,造成无法有效放置于变压器油箱内部,需要对变压器油箱进行特殊鼓包设计才能放置其中,所以需要进行优化设计,如下图所示,左侧为优化前限流电抗器,右侧为优化后限流电抗器。
采用国网最典型的220kV大阻抗产品进行本次优化设计,限流电抗器串联于变压器的低压侧,具体参数如下:限流电抗器需要采用一种特殊的线圈形式来满足巨大的电流值带来的温升及短路力等各方面的严峻要求。
电抗器设计计算范文

电抗器设计计算范文电抗器是电力系统中常用的电气设备之一,主要用于改善电力系统的功率因数和稳定电压。
在电力系统中,电抗器通常与电容器结合使用,形成无功补偿装置,从而实现功率因数的调整和电压的稳定。
电抗器的设计计算涉及到若干方面的内容,其中包括电抗器的额定容量的确定、电抗值的计算、线圈绕制和冷却方式的选择等。
下面将详细介绍电抗器的设计计算。
首先,确定电抗器的额定容量是设计计算的第一步。
电抗器的额定容量通常由电气设备的功率因数和电压确定。
根据电气设备的功率因数和电压大小,可以计算出需要补偿的无功功率量。
根据系统的要求和设备的数量,确定电抗器的额定容量。
其次,进行电抗值的计算是设计计算的关键步骤之一、根据电抗器的额定容量和系统的工作电压,可以计算出电抗器的额定电抗值。
一般情况下,电抗值的计算采用如下公式:X=U^2/(Q×10^3),其中X为电抗器的电抗值(Ω),U为电抗器的工作电压(V),Q为电抗器的额定容量(kVAr)。
然后,确定电抗器的线圈绕制方式是设计计算的另一个重要方面。
电抗器的线圈绕制方式主要有两种:分相绕组和三相绕组。
根据电力系统的要求和电抗器的容量大小,选择合适的线圈绕制方式。
分相绕组适用于小容量的电抗器,其结构简单、制造成本低;三相绕组适用于大容量的电抗器,其结构复杂、制造成本较高。
最后,选择合适的冷却方式是设计计算的最后一步。
电抗器在工作过程中会发热,因此需要采取合适的冷却方式来保持电抗器的正常工作温度。
常见的电抗器冷却方式有自然冷却和强制冷却两种。
自然冷却适用于小容量的电抗器,其冷却效果较差,但制造成本低;强制冷却适用于大容量的电抗器,通过冷却装置强制循环冷却剂,使电抗器保持较低的工作温度。
综上所述,电抗器的设计计算需要确定额定容量、计算电抗值、选择线圈绕制方式和冷却方式等多个方面。
设计计算的结果将直接影响电抗器的性能和工作效果。
因此,在电抗器的设计计算过程中,需要充分考虑系统的要求和设备的特性,并进行合理的选择和计算。
电抗器设计计算参数

电抗器设计计算参数电抗器是一种用来改善电路的功率因数的电气设备,通常由电感和电容组成。
电抗器能够提供无功功率,并将其与电源有功功率相抵消,从而提高功率因数。
设计电抗器时,需要考虑使用电压、频率、电流、电容和电感等参数。
首先,设计电抗器的第一步是确定所需的无功功率(Q)。
无功功率的单位是“乏”,它表示电路所需的视在功率和有功功率之间的差异。
无功功率可以通过两个电容器或两个电感器之间的两个主要参数之间的调整来实现。
其次,根据所需的无功功率和电流值,可以确定并计算出所需的电容值或电感值。
有多种计算公式和公式可用于计算电容和电感值,根据具体设计要求选择合适的计算公式。
对于电容,可以使用下述公式来计算所需的电容值:C=Q/(2*π*f*V^2)其中,C表示所需电容值,Q表示无功功率,f表示频率,V表示电流的峰值。
对于电感,可以使用下述公式来计算所需的电感值:L=Q/(2*π*f*I^2)其中,L表示所需电感值,Q表示无功功率,f表示频率,I表示电流的峰值。
在实际设计中,还需要考虑其他因素,如电容和电感的额定值、电压容忍度、电流容忍度以及温度特性等。
此外,对于大功率电抗器,还需要考虑额定电流和功率因数,并选择合适的散热设备以保持电抗器的正常运行。
最后,完成设计后,需要对电抗器进行测试和验证。
测试时需要测量电容或电感的值,以及电抗器的电流和功率因数等参数。
根据测试结果可以进一步调整和优化电抗器的设计。
总之,电抗器的设计计算参数主要包括无功功率、电流、频率、电容和电感等。
通过合适的计算公式和公式,可以计算出所需的电容和电感值,并根据实际设计要求进行调整和优化。
最后,还需要对电抗器进行测试和验证,以确保其正常工作。
采用多样性引导粒子群算法的干式空心电抗器优化设计

i t a ta tv a d rp li e P O n o tr cie n e u sv S
( ARP O ) ag rt m , wh c m e n t a mu ain i S lo ih ih as ht tto S
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Ab ta t Ac o d n t t e r ma u e o v r e c o p r il s r sr c : c r i g o h p e t r c n e g n e f a tc e wa m o t ia in ( O ) pi z t m o PS a g rt m ,a d v r iy g i e tr c i e a d r p l i e p r il wa m p i ia i n ( l o ih i e s t - u d d a t a t n e u sv a tce s r o t z to v m DGARPS ) O a g rt m s p o o e o n o t a e i n o r - y e ar c r e c ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ . M u a i n i n r d c d l o ih i r p s d f r a p i ld sg f d y t p i- o e r a t r m t t s ito u e o
最全电抗器参数计算公式总结

最全电抗器参数计算公式总结在电力系统中,电抗器是一种用来补偿电力系统中的无功功率的装置。
通过增加或减少电抗器的容值和电抗值,可以调整系统的功率因数和电压质量。
电抗器参数的计算是设计和选型的关键步骤之一、下面是最全的电抗器参数计算公式总结。
1.电感器参数计算公式电感器是一种电抗器的特殊情况,其主要用途是延缓电流变化和改善系统的电压稳定性。
电感器的参数计算公式如下:L=(V^2/(2*π*f*Q)),其中L为电感器的电感值,V为电感器的电压,f为电源的频率,Q为电感器的无量纲质量因数。
2.电容器参数计算公式电容器是另一种常用的电抗器,其主要用途是补偿电力系统中的无功功率。
电容器的参数计算公式如下:C=(Q/(2*π*f*V)),其中C为电容器的电容值,Q为电容器的无量纲质量因数,f为电源的频率,V为电容器的电压。
3.无功功率补偿计算公式无功功率补偿是电抗器的主要应用之一,通过调整无功功率的补偿水平,可以改善电力系统的功率因数和电压质量。
无功功率补偿计算公式如下:C = (P(VA)^2 / (2 * π * f * V^2 * (cosθ1 - cosθ2))),其中C为无功功率补偿电容器的电容值,P为功率因数改善前后的功率因数差值,V为电源的电压,f为电源的频率,θ1为功率因数改善前的功率因数,θ2为功率因数改善后的功率因数。
4.谐振电抗器参数计算公式谐振电抗器是一种特殊的电抗器,其主要用途是消除电力系统中的谐波。
谐振电抗器的参数计算公式如下:L=((RA/(2*π*f))^2/X),其中L为谐振电抗器的电感值,RA为谐振电抗器的电阻值,f为电源的频率,X为谐振电抗器的无量纲电抗值。
5.电抗器选择计算公式在实际工程中,电抗器的选择是一个复杂的过程,需要考虑多个因素,包括电力系统的负载情况、功率因数的要求、电流的容量等。
电抗器选择的计算公式如下:Q = ((V^2 * P * (tanθ2 - tanθ1)) / (2 * π * f)), 其中Q为无功功率补偿电抗器的无量纲质量因数,V为电源的电压,P为功率因数改善前后的无功功率差值,f为电源的频率,θ1为功率因数改善前的功率因数,θ2为功率因数改善后的功率因数。
油浸式并联电抗器结构分析及设计优化措施

油浸式并联电抗器结构分析及设计优化措施作者:宫林平来源:《科技创新导报》2019年第09期摘要:本文以油浸式并联电抗器产品结构分析为出发点,阐述了在并联电抗器结构设计方面可采取的优化措施,通过研究并联电抗器产品的结构特点,并在并联电抗器的产品设计中加以运用,已经有国内外多台并联电抗器产品的成功投运。
在总结了这些产品取得的研究成果的基础上,进行结构设计优化,使我公司的并联电抗器技术性能指标达到同行业先进水平。
关键词:并联电抗器结构特点优化措施中图分类号:TM472 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)03(c)-0096-02我公司生产制造电压等级从10kV到1100kV,容量从10kvar到200Mvar的电抗器类产品。
从国内电抗器产品在结构设计过程中,经过了认真的验证和评审,保证了后续生产的顺利实施和产品试验一次合格。
通过一系列国内电抗器项目产品的试验,为我公司承接出口国外大批量电抗器的产品结构定型,打下了坚实的基础。
电抗器的总体结构方案都进行了严格的验证计算,同时在设计过程中严格考虑产品在运输及运行过程中的安全可靠性。
1 产品结构特点在保证绝缘性能长期运行可靠的情况下,电抗器类产品的特点是振动、噪声和局部过热,因此我公司产品结构特性主要保证振动、噪声和局部过热,下面将从上述几个方面进行分析。
1.1 铁心结构铁心结构是产品磁路的基本保证,同时更是保证电抗器产品损耗、振动和噪声指标的关键,为了使结构设计、生产过程中得到更好的管控,经过分析并联电抗器的产品结构特点,制定了以下方案及措施。
1.1.1 厚轭结构铁芯结构采用大厚度铁轭结构,端部没有大饼,器身端部磁屏蔽结构,用铁轭厚度来屏蔽主漏磁空道。
如图1所示,图中铁芯饼和线圈之间的距离为主漏磁空道,多数漏磁通在这个空道中流通。
当加厚铁轭后,铁轭将吸引这些漏磁通,阻止漏磁通流向别处。
防止由漏磁通引起的局部过热现象,并大大降低了产品的损耗。
基于遗传算法的铁心电抗器优化设计

Hel gin lcr o e i n j gEe t cP w r o a i
F b 2 1 e .0 2
基 于遗 传 算 法 的铁 心 电抗 器 优 化 设 计
王延伟 , 刘 骥 , 于会凤
( 尔 滨理 工 大 学 工程 电介 质 及 其 应 用 技 术 教 育部 重 点 实验 室 , 龙 江 哈 尔滨 10 8 ) 哈 黑 5 0 0
W ANG Ya w i I i n e 。L U J ,YU Hufn i g e
( e a oao f n ie r gD e c c n s p l a o ,Mii r o d c t n Ha i Is tt o c n ea dT c n l y K yL b r r o gn e n i e t sa dI p c t n ty E i l r i tA i i ns f u ai , r n nt ue f i c n e h o g , t y E o b i S e o
设 计方 案 ) 的基 本特 征 可 以通 过 基 因 转换 机 制 被 遗
法 、 群 算 法 、 子群 算 法 等 J但 这些 算 法 对铁 心 蚁 粒 ,
电抗 器 的优 化设 计 而 言 , 不 是 很 理) ri 5 0 0 C ia
Absr c : spa e n r d c st e o tma sg fio — o e r a t ra d isc a a t rsis,e ha e h p l— t a t Thi p ri to u e h p i lde i n o n c r e co n t h r ce tc r i mp s st e a p i c to fg n t lo t m n o tma e i n o r n—o e ra tr c o d n o is d sg h r c e si a in o e ei ag r h i p i ld sg fio c r e co ,a c r i g t t e i n c a a tr tc,p o o e c i i r p ss i l me t t n p a n mp o e n a u e n o e tc a g rt m , a d n lz s t c n mi nd x n mp e n ai ln a d i r v me t me s r me tf r g nei lo h o i n a a y e he e o o c i e a d p ro ma c fio ・ o e r a t rbe r nd at ro tmiai n o h a i ft e e a l fio -o e r a t ro tmi e fr n e o r n・ r e co f e a fe p i z t n t e b sso x mp e o n・ r e c o p i ・ c o o h r c - z to ai n.Re u ts o h tt i g rt m ss p ro n s印 p id t p ma e i n o r n—c r e c o . s l h ws t a h s a o i l h i u e ra d i i le o o t l d sg fio i o e r a tr
无功补偿装置串联电抗器及补偿容量的优化算法

无功补偿装置串联电抗器及补偿容量的优化算法摘要:高次谐波对并联电容器的影响表现在三个方面:增加电容器损耗、增加无功输出、引起谐波过电压或过电流,这些现象均可引起电容器过热,从而导致电容器损坏。
为减少和避免高次谐波对电容器的危害,应从供电系统和无功补偿装置设计上采取措施。
本文就对低压并联电容器装置串联电抗器及补偿容量进行分析和讨论,并进行补偿容量的准确计算,作为低压并联电容器装置的容量设计和配置的参考。
关键词:低压补偿;无功功率;功率因数;电容器;电抗率1.引言一般工业企业消耗的无功功率中,异步电动机约占70%,变压器占20%,线路占10%,设计中应正确选择电动机和变压器的容量,减少线路感抗。
在功率条件适当时,采用同步电动机以及选用带空载切除的间隙工作制设备等措施,以提高用电单位自然功率因数。
当自然功率因数不满足要求时,可采用并联电容器补偿装置进行无功补偿。
2.用户自然平均功率因数的计算由式(4-7)可以看出,相同的电容器在串联电抗器后,不仅有滤波的作用,对外输出容量也会随着电抗器的电抗率增加而增大。
但必须要注意的是,因为串联电抗器后电容器的端电压会被抬升,对电容器的额定电压要求也相应提升,电容器的额定电压不能低于串联电抗器后的计算电压。
结语(1)为了抑制谐波对电容器工作电流,可串联适当比率的电抗器,串联电抗器后会对电容器的输出容量及补偿单元的输出容量产生影响。
(2)本文对实际工程中无功补偿的补偿容量提出了具体的配置方法,分析计算了无功补偿装置串联电抗器后的补偿容量,并推导出了具体的计算公式。
(3)本文分别对串联电抗器前后的补偿输出容量进行了推导,工程设计人员可根据电抗率的大小精确计算出补偿容量。
(4)本文提及的补偿装置的合理设计方法,已获国家知识产权局多项发明专利,并在实际工程中大面积推广应用,对工程设计和具体应用有良好的实践意义。
参考文献:[1] 《并联电容器装置设计规范》GB50227-2008。
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0 引言
近年来 , 干式空心电抗器 因其优异的性 能而 得 到工程 界 和学 术 界 的重 视 。与 此 同时 , 干式 空
心 电抗器 设计 相关 的计算 方 法和优 化 问题 也得 到
了较 深入 的研 究 。
法 。但是这些优化算法都有一定 的局限性 , J 例
如: 由于空心 电抗 器 的设 计 变 量 多且 变量 个 数 不 确 定 , 些优 化算 法 应 用 时 就 会 出 现 寻优 时 间长 这 甚 至寻 优失 败 ; 由于空 心 电抗 器 优化 设 计 的约 束 条 件复 杂 , 些 优 化算 法 采 用 惩 罚 函 数法 处 理 约 这
电 抗 器 设 计 优 化 算 法
刘全峰 , 党红阁 , 梁艺超 , 苗海涛
( 西合 容电力设 备有限公 司, 陕 陕西 渭南 7 4 0 ) 10 0
摘Байду номын сангаас
要 : 过 1种基 于设 计 变量重 构的优 化 算 法 , 而将 干式 空心 电抗 器优化 设计 的 变量 减 少 通 从
到 5个。首先对干式空心电抗器层等电阻电压、 包封等温升和 包封等 高无法同时满足的原 因
m t di a pi eo t zt nd s f r i cr a t dmutojc v pi i t n e o p l dt t p mi i ei o yar o r c r l— et eo t z i h s e oh i ao n g d - ee o a n ib i m ao
Optm ia i n Al o ih ft a t r De i n i z to g rt m o he Re c o sg
LU Q a — n , A G Hogg , A G Y —h o MI O H ia I u nf g D N n —e L N i a , A a— o e I c t
目前 干式 空心 电抗 器设 计方 法 比较成熟 的是 计算 机辅 助设计 方 法 , 的设 计 过 程 实 际上 是 人 它
束条件时的计算效率低、 工作量大 ; 这些优化算法 将 电抗 器体 积或 原材 料重 量作 为单 目标 优化 的 目 标函数 , 但却忽略了电抗器损耗作 为电抗器另外 项重要 性 能指标 的优化 J 。
.
,
第3 2卷
第 5期
电力 电容 器与无功补偿
P w rC p c o & R a t eP w r o e s t n o e a a i r t e ci o e mp n a o v C i
Vo . 2 N . I3 o 5
0c . 011 t2
。4 ‘ 2 1 年 1 0 0 1 0月
方面则要求设计结 果有较大改进 和提高 的裕 应用于干式空心电抗器优化设计的算法主要
进行 了分析 , 并且提 出 了相应 的解 决 方法 。进 一步 , 约束 法应 用到干 式 空心 电抗 器的优 化设 将
计 中, 实现 了此类 电抗 器的 多 目标 优化 设计 。
关键 词 : 电抗 器 ; 计 变量 ; 束 法 设 约 中 图分类 号 : M4 文献标 识码 : T 7 A 文章 编 号 : 6415 (0 10 -060 17 —77 2 1 )50 4 -5
d sg fs c a a i ri c e e e i o u h c p ct sa hiv d. n o Ke wor s: a t r e i a a ls;c n  ̄an t o y d r co ;d sg v r b e e n i o s i tmeh d
一
工试凑和定性分析比较相结合的过程。计算机辅 助设计一方面要求设计人员具有丰富的经验 , 另
一
本文提出了一种基于设计变量重构的优化算
法, 从而将干式空心电抗器优化设计 的变量减少 到 5个。最后 , 用具体 的算例验证所提出的设计
方 法 的有效 性 , 于不 同型号 的干式 空心 电抗 器 , 对 只 需给定 电抗器 的额 定 容 量 、 额定 电 压 和 电抗 率
( ha x He n l tcl ei o, t. ia 1 0 0 C ia S an i r gEe r a D vc C . Ld,We n7 4 0 , hn ) o ci e n
Absr c : e d sg p i z to a ib e fd y tp i o e r a t ra e r d c d t v h o g t a t Th e in o t miain v ra l s o r y e ar c r e co r e u e o f e t r u h i o tmiai n a g rt m a e n t e o t z to ft e d sg a ibls’r c n tu t n.F rty,t p i z to lo h b s d o h p i a i n o h e i v ra e i mi n e o sr c i o isl he c u e h tf i d t e ,c nsa tr sso otg a s s t a al o me t o t n e itrv la e,c n t n e e a u e rs n o sa th ih f e o sa tt mp r t r e a d c n t n e g to i e c p ulto r e a a y e n a s a in,a n l z d,a d t e c re p n ng s l in e p o s d. n or s o di out s a r p e Fu t e ,t e c n tan h o r o rh r h o sr t i