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

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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KVA S N 480=

2、 额定电压KV U N 10=

3、 阻抗压降V U 3811=

4、 相数3=m

5、 额定电流A I N 419=

6、 损耗W P P Fe CU 7000≤+

7、 线圈温升K T K 125<

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

铁芯直径选择

m m S K D D 206.03/48006.0/44=⨯==，

选择m D 310210-⨯=，采用30133-DQ 硅钢片，查表（5-1）得：

铁芯叠压系数：95.0=dp K

铁芯柱有效截面面积：24108.291m A z -⨯=

轭有效截面面积：24103.321m A e -⨯=

角重：kg G 8.84=∆

铁芯最大片宽：m B M 2.0=

铁芯总叠厚：m M 178.0=∆

铁轭片高：m b em 19.0=

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：S A =*300*100=285002mm

2． 线圈参数设计选择

电抗额定值

1381X 0.909419N N V I ===

设计后，要满足电抗器的电抗的标幺值为1~

线圈匝数

初选81.0,18.0'==m k T B ，

匝6010

30087.050238181.0'24=⨯⨯⨯⨯⨯==-ππZ m A fB V

k W ，取整得：匝06=W 主电抗计算

初选单个气隙长度m 3105.6-⨯=δ，铁芯饼高度m H B 31005-⨯=

气隙磁通衍射宽度：mm H B 4.50035.0005.03500.0ln 105.3)ln(3=⎪⎭

⎫ ⎝⎛+⨯=+=-πδδπδε 气隙等效导磁面积： 265943)32100)(32300()2)(2(mm Bo Ao A =⨯+⨯+=++=εεδ

主电抗，取n=16： Ω=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-0.61310

105.612659403.0605081087322722πδπδn A fW X m 主电抗压降： V X I U m N m 2570.718419=⨯==

则可求铁芯中磁密： T fWA U B Z m

0.680285

.006050225721=⨯⨯⨯==ππ 线圈设计

1、 线圈高度估计值：

mm H n H n H A B l 4781505.32150)112()1(=-⨯+⨯-=-+-=δ

2、 初选导线：2334.139,1010104mm S m b m a L =⨯=⨯=--，

带绝缘导线 1a =⨯-3m 1b =⨯-3m

3、 并绕根数：初取电密 'J =⨯106Am 2

7101.5104.1391419'.'661=⨯⨯⨯⨯==-J S pp I M L ，取整得：M=7

并且令NB=7,MB=1；

则电流密度准确值为：2661/1053.110

14.3971419mm A M S pp I J L ⨯=⨯⨯⨯=⋅= 4、 线圈高度：取每层匝数匝5=h W

mm b W HHH h 62.4475.107)15(015.1NB )1(015.11=⨯⨯+⨯=+=

线圈电抗高度：mm b M W H h x 01.3735.1075015.1015.111=⨯⨯⨯==

5、 线圈幅向厚度：

总共有四个线包，则每个线包的层数可都取为2层

mm N a N M B H H H 828.9)12.0)12(721(05.1)

12.0)1(B (05.11111=⨯-+⨯⨯⨯=⨯-+⨯=

1H B =2H B =3H B =4H B

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=

线包长宽计算

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，各层绝缘长宽计算如下：

1、 铁芯半长：cm Ao 152/30==

半宽：cm Bo 52/10==

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、 线包1内侧：半长 cm C A A 5.195.415001=+=+=

半宽：cm C B B 5.95.45001=+=+=

3、 线包1外侧：半长 m B A A H 91c .201.49315.19112=+=+=

半宽： m B B B H 91c .101.49315.9112=+=+=

4、 线包2内侧：半长 m SS A A 91c .224.06.1.9120.40123=++=++=

半宽：m SS B B 91c .124.06.191.104.0123=++=++=

5、 线包2外侧：半长 cm B A A H 4.4921.493191.22234=+=+=

半宽：cm B B B H 94.411.493112.91234=+=+=

6、 线包3内侧：半长 m SS A A 26.49c 4.06.124.494.0145=++=++=

半宽：m SS B B 16.49c 4.06.114.494.0145=++=++=

7、 线圈3外侧：半长 cm B A A H 98.721.493126.49356=+=+=

半宽：cm B B B H 98.711.493116.49356=+=+=

8、线圈4内侧：半长 m SS A A 29.98c 4.06.127.984.0167=++=++=

半宽：m

SS B B 19.98c 4.06.117.984.0167=++=++= 9、线圈4外侧：半长 cm B A A H 74.311.493129.98378=+=+=

半宽：cm B B B H 74.211.493119.98378=+=+=

10、线圈长：cm A A 62.9431.472289=⨯==

线圈宽：cm B B 42.9421.472289=⨯==

11、铁芯柱中心距：cm C B M x 44.745.442.9490=+=+=

线圈漏抗压降

线圈平均半长：cm A A A P 94.522/)(81=+=

线圈平均半宽：cm B B B P 94.512/)(81=+=