平波电抗器的设计
800kv干式平波电抗器概述
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(2)防止直流低负荷时电流断续平波电抗器电感值的计算。
通常防止直流电流断续对于平波电抗器参数设计不起决定作用,根据最小电流值计算平 波电抗器的电感,最小电流值一般为额定直流电流的10%,约为电流不发生断续的临界 电流值的两倍。对于十二脉动换流器,保证小电流时电流连续性要求的电感为:
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2：平波电抗器的主要作用
双极直流输电系统构成图
（1）高压直流输电优缺点
• • 高压直流输电相对于交流输电其优势体现在以下几个方面： 1）特别适合远距离、大容量送电。对于大容量远距离输电,稳定性问题成为了 交流输电的制约因素。通常采用串联补偿、静止补偿等措施来提高系统的稳 定性,这将大大增加交流输电的成本。而高压直流输电不存在相位差,没有交流 输电的稳定性问题,其传输容量和距离不受同步运行稳定极限限制。当输电距 离超过600~900km时采用高压直流输电比交流输电更为经济。 • 2）输送功率的大小和方向可以快速的进行调节,提高交流系统的稳定性。高压 直流输电换流器采用快速可控的功率器件晶闹管,可以快速实现功率的增减和 功率双向传送,在交流系统发生故障或者扰动时,利用直流输电的快速调节,来提 高交流系统的稳定性 • 3）高压直流输电不会增加电力系统的短路容量,避免更换大量的设备和增加投 资,且运行不受电网稳定极限限制 • 4）可以实现不同频率电网联网或者相同频率电网之间的非同步联网。 • 5）节省线路走廊。 • 高压直流输电相对于交流输电也有些不足之处,体现在: • 1）换流器价格高昂。 • 2）直流输电运行会产生谐波,并且换流装置消耗大量的无功功率,高压直流输 电需要增加大量交直流滤波和无功补偿装置。 • 3）保护控制系统复杂。 • 4）传统直流输电需要交流电网提供换向电压,当交流系统较弱时,直流系统运 行可能会出现一系列问题。 2019/2/14
城市轨道交通车辆技术《TXP13型平波电抗器》
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TP13型平波电抗器 绕
1铁芯：由硅钢片叠成，这种硅钢片为晶粒无取向冷轧硅 钢片，外表有涂层，但不是很牢固。铁芯截面为8级， 近似为圆形。芯柱的中间局部做成分段，段间有气隙垫 块。铁轭做成矩形，上下铁轭和分段铁芯之间用不锈钢 制的接螺杆巩固。
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TP13型平波电抗器
TP13型平波电抗器 平波电抗器的作用
平波电抗器是串接在牵引电动机回路中的电感装置， 可用来减小整流电流的脉动，以改善牵引电动机 的换向和限制过高的温升。
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TP13型平波电抗器 SS9改进型电力机车采用的是TP13型平波电抗器，
每台车有2台平波电抗器，每台有3个电感组。每 台电动机与1个电抗绕组串联，回此平波电抗器流 过的电流是1台牵引电机电流。
平波电抗器绕组采用连续式，每个绕给匝数为 136匝，用换位导线绕制。
平波电抗器组装后进行整体浸漆处理。
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内容总结
平波电抗器的作用。TP13型平波电抗器。SS9改进型电力机车采用的是TP13型平波电 抗器，每台车有2台平波电抗器，每台有3个电感组。每台电动机与1个电抗绕组串联， 回此平波电抗器流过的电流是1台牵引电机电流。1铁芯：由硅钢片叠成，这种硅钢片为 晶粒无取向冷轧硅钢片，外表有涂层，但不是很牢固。铁芯截面为8级，近似为圆形。 气隙越大，绕行磁通越多，绕行磁通垂直穿过硅钢片边缘时，会产生较大的涡流损耗和 噪声
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第四部分 平波电抗器
国网运行有限公司培训教材第一分册变压器类设备第四部分平波电抗器目录1.平波电抗器概述 (3)2.基本结构 (3)2.1本体 (6)2.2套管 (7)2.3冷却系统 (11)2.4主要附件 (14)3、基本原理及分类 (19)3.1基本原理 (19)3.2分类 (19)3.3额定参数及铭牌 (19)4.运行维护 (21)4.1运行方式 (21)4.2运行规定 (22)4.3停、送电操作 (24)4.4巡回检查 (24)4.5日常维护 (25)5.控制保护 (25)5.1概述 (25)5.2冷却器控制 (26)5.3非电气量保护 (26)6.试验与检修 (27)6.1型式试验 (27)6.3预防性试验 (38)6.4日常维护项目 (45)6.5特殊性检修项目 (46)7常用接线图 (56)8附录： (57)1.平波电抗器概述平波电抗器是换流站直流系统中一个重要的组成部件，站内使用的平波电抗器在结构上内部线圈采用两芯柱型式并联结构，每一芯柱流过的电流为总电流的一半。
平波电抗器具有以下作用；1)限制故障电流的上升速率；2)防止直流低负荷时直流电流的间断；3)平抑直流电流的波纹；4)与直流滤波器组成滤波网，滤掉部分谐波。
2.基本结构平抗外观图及部件列表见图2.1和表2.1，按照结构特点，可将平抗分为以下几个部分1)本体2)套管3)油箱及冷却装置。
4)气体继电器、油枕、在线监测装置等表2.1 设备编号对照表2.1本体平抗的本体主要由：铁芯、绕组、绝缘材料、引线等构成，内部结构见下图2.2、图2.3。
图2.2 平抗本体内部结构（铁芯、绕组）图2.3 绕组引出线2.2 套管平抗套管将内部高、低压引线引到油箱外部，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线地作用，套管是平抗载流元件之一，在运行中，长期通过负载直流电流，当发生短路故障时可以承受短路电流，因此，平抗套管需满足以下技术要求：(1) 必须具有规定地电气强度和足够地机械强度。
±800kV特高压直流工程干式平波电抗器关键技术
第３０卷第７期２ ０ １ ２年７月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．７Ｊｕｌ．２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０７－０１５９－０４±８００ｋＶ特高压直流工程干式平波电抗器关键技术分析罗玉金（南方电网超高压输电公司，广东广州５１０６３０）摘要：特高压直流是我国进行远距离、大规模电能传输的重要技术手段，平波电抗器为其中的一项重要设备。
介绍了特高压直流输电系统平波电抗器绝缘控制、温升控制、噪音控制、防电晕控制措施及并联避雷器控制等关键技术，并对电抗器的运行维护工作提出了合理化建议。
关键词：特高压直流工程；平波电抗器；关键技术；分析中图分类号：ＴＭ４７８文献标志码：Ｂ收稿日期：２０１２－０４－０９，修回日期：２０１２－０６－０３作者简介：罗玉金（１９７３－），男，工程师，研究方向为高压直流输电系统维护管理，Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｓｑｌｙｊ＠１２６．ｃｏｍ 特高压直流输电作为一种大容量、远距离输电技术，在我国省间、区域间联网工程中的应用日益广泛［１～３］。
目前，我国±８００ｋＶ特高压云广直流工程和±８００ｋＶ特高压向上直流工程已正式投入运行，而±８００ｋＶ糯扎渡直流工程和±８００ｋＶ锦屏直流工程正在建设中，同时±１ ０００ｋＶ特高压直流输电的可行性论证也已展开，并可能成为我国未来大区域电网互联的手段之一［４，５］。
在特高压直流输电工程中，直流平波电抗器为一个重要的设备，其主要作用是将换流阀出口处叠加在直流电流上的交流分量限定在某范围内，并与直流场滤波器等共同形成滤波网络，以减少和降低直流线路上的纹波、最大限度地降低对沿线的电磁干扰［６］。
为此，本文介绍了与平波电抗器设计和制造方面相关的关键技术，并对运行维护工作提出了合理化建议，以期为高压直流输电系统平波电抗器的设计和运行维护提供参考。
±800kV高压直流输电用干式平波电抗器的研发
王清璞等 ： ０ Ｖ高压直流输 电用 Ｔ式平波 电抗器的研发 ±８０ｋ
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抗 器 势 在 必 行 。对 于 ４ ０ Ｖ 干 式 平 波 电抗 器 ， － ０ｋ ８ 目前
国 内外 厂 家 都 没 有 生 产 制 造 的经 验 ， 处 在 研 制 开 发 都
阶 段 。保 定 天 威 保 变 电 气 股 份 有 限 公 司 在 ４８ ０ ｋ 干 －０ Ｖ
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维普资讯
２０ ０ ６年 １ ２月 第 ７卷 第 １ ２期
电 力 设
备
Ｄｅ ． ０ ｃ ２ ０６
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Ｖ０． １７ Ｎ０． ２ １
± Ｖ 高压直流输电用干式平波电 ８ ｋ ０ ０ 抗器的 发 研
如表 １ 示 。 所
１ ＋ ０ ｖ千式平波 电抗器 的研发 内容 ８ ０ｋ
１ １ 等值 电阻和等值 电抗的解析计算 ．
干 式 平 波 电抗 器 绕 组 采 用 多 层 圆 筒 式 并 联 结 构 ， 层 与 层 之 间 有 散 热 气 道 。每 层 绕 组 有 自感
5.5 平波电抗器
干式套管
油气式套管
GGF油气式套管型套管套管
GOF型套管与本体油之间直接连通，用于平抗出线套管
温度传感器
气体继电器外观图
油枕
平抗冷却器外观图
2、平波电抗器型式 平波电抗器的类型：干式；油浸式。
干式平波电抗器在奉贤换流站
高4.3米，直径4.95米，重达70吨，加 上隔声罩等附件后直径达到5.32米，总重 量达到72吨。其支撑部分采用12柱12米高 瓷质绝缘子竖直支撑，每柱绝缘子由六节 2米高绝缘子组成 。
干式平波电抗器的优点： 1. 对地绝缘简单； 2. 无油并消除火灾危险
油浸式平波电抗器具有的主要优点： 1. 油浸式平波电抗器由于有铁芯，
和环境影响
3. 潮流反转时无临界介 质场强；
因此要增加单台电感量很容易；
2. 油浸式平波电抗器的油纸绝缘系 统很成熟，运行也很可靠；
4. 负荷电流与磁链成线
性关系； 5. 暂态过电压较低； 6. 可听噪声低； 7. 质量轻，易于运输、 处理； 8. 运行、维护费用低。
3. 油浸式平波电抗器安装在地面，
因此重心低，抗震性能好； 4. 油浸式平波电抗器采用干式套管
穿入阀厅，取代了水平穿墙套管，
解决了水平穿墙套管的不均匀湿闪 问题。
五、平波电抗器选择
① 直流负荷不是很大时，一般选择空气绝缘干式电抗器； ② 直流电荷较大时，选用油浸绝缘平波电抗器较好，因为 在这种条件下成本一般较低 ③ 在电感量相同的情况下： 油浸绝缘平波电抗器的设备费用大概时干式 的两倍多，而且油浸式电抗器的冷却系统（如油泵、 风扇）还需要辅助电源。 但是对于所要求的电感量，如果采用两台干式 电抗器才能满足要求，则选用干式电抗器的总费用 几乎和选用一台油浸式电抗器的费用相当。
大功率电流源型整流器平波电抗器的设计
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平波电抗器的设计
平波电抗器1 引言高压直流（High Voltage DirectCurrent，HVDC）换流站采用半控型的晶闸管器件，利用相控进行交—直和直—交两种变换，将产生大量的高次谐波。
目前HVDC换流装置一般采用12脉动换流桥，在换流站的交流侧将产生12n±1次电流特征谐波，n为自然数；在直流侧则产生12n次电压特征谐波。
各种各样的不对称（如不等间隔的触发脉冲、母线电压不对称、相间换相电抗的不对称及变压器励磁电流）将产生少量额外的非特征谐波。
换流站交流侧的谐波电流进入交流系统后，将使系统电压波形发生畸变并造成不良影响和危害。
换流站直流侧的谐波电压将在直流线路上分布谐波电压和电流，使邻近的通信线路受到干扰。
滤波装置可抑制上述谐波。
HVDC采用的滤波装置数量多、电压等级高、等效容量大，且一般为户外式。
滤波装置在换流站的投资和占地面积中均占有相当大的比重。
其中，滤波装置费用大约占HVDC总体投资的10%~15%[1]。
典型的HVDC拓扑结构如图1所示。
整流站与逆变站一般具有对称结构。
在HVDC系统直流侧首先采用平波电抗器减小直流线路中电压和电流的谐波分量；但仅靠平波电抗器的作用还不能满足谐波治理的要求，还需另外装设滤波器。
传统HVDC主要装设的是针对特征谐波的无源滤波器（Passive Filter，PF）。
2 直流侧滤波装置性能评估标准HVDC采用架空输电线时，通信干扰是很严重的问题。
由于电力线路和通信线路的相对传输功率水平相差悬殊，且HVDC特征谐波频带与普通线路通话频带重合，因此对通话清晰度有明显干扰。
谐波对换流站其他装置的安全运行也有严重危害。
现在各国HVDC输电工程主要根据通信干扰程度评估线路谐波水平，常采用等效干扰电流Ieq指标。
Ieq是与直流输电线上的各次谐波电流等效的单一频率（800Hz或1000Hz）电流，其产生的干扰可等效为各次谐波电流所产生的干扰，它由整流站和逆变站谐波电流共同产生，在整流站和逆变站出站处取得最大值，其定义式为式中 m为考虑的最高次谐波次数，对于HVDC系统通常取值为100；In为第n次谐波电流的有效值；h n 为第n次谐波的耦合系数；Pn为频率的加权系数。
DCL直流平波电抗器
DCL直流平波电抗器
一、概述
滤波电抗器，又称直流平波电抗器，用于变流器的直流侧，电抗器中流过的是具有交流分流量的直流电流，它的作用是将叠加在直流电流上的断续权现趋于某一规定值内，还用于并联变频器的直流侧对藕，降低断续权限，限制环流线路中的环流，应用于直流快速开关，切断故障电流时限制电流的上升率，还被用在电流、电压型变频器中间，抑制回路中的直流平波，还可用于整流电源平波，已消除纹波。
二、产品特点
直流平波电抗器在电路中主要用于改善电网质量，提高功率因素之用，我厂生产的直流平波电抗器采用优质进口冷轧矽刚精致而成，主要有铁芯和线圈两部分组成，铁芯一般为两心柱式结构，两芯柱有多只硅钢片铁饼跌积而成，中间有绝缘板隔离，不让铁芯出线磁饱和，组装后依靠拉近螺杆上下压紧，以减少噪音，本产品为干式自冷，有B级和F级两种绝缘等级，具有体积小，温度低，无噪音等特点，直流规格从2A-10KA不等，电压从220V-2000V.
三、性能指标及参数
1.额定工作电压：380V/50：HZ或660V/500HZ
2.额定工作电流：3A至2000A/40°
3.抗电强度：铁芯-绕组300V AC/50HZ/5MA/10S，无飞弧击穿（工厂测试）
4.绝缘电阻：1000VDC
5.电抗器噪音：小于65db（与电抗器水平距离点1米测试）
6.防护等级：IPOO
7.绝缘等级：F级以上
8.产品执行标准：REC289:1978电抗器
GB10229-88 电抗器（eqvIEC289:1987）
JB9644-1999半导体电气传动用电抗器。
一文看懂平波电抗器原理及应用
一文看懂平波电抗器原理及应用
平波电抗器型号含义 平波电抗器作用 1、改善电容滤波造成的输入电流波形畦变。 2、减少和防止因冲击电流造成整流桥损坏和电容过热。 3、提高功率因素，降低直流母线交流脉冲。 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。
油浸式缺点 内部绝缘复杂。主要靠油纸绝缘，容易着火并引起火灾。噪声较大。 重量较大，运输较为困难。运行、维护费用较高。 干式缺点 重心较高，防震性能较差。占地面积较多。内部无铁芯，要增加单台 电感量和提高过负荷能力较困难。本身不带穿墙套管，与换流器之间需要安 装穿墙套管，增大了穿墙套管湿闪、污闪的概率；对环境污秽较敏感。对发 热点和红外测温较为困难。由于干式平波电抗器外部装有噪声罩，对其内部 线圈发热点测量较为困难、误差较大。 平波电抗器原理和应用 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
平衡电抗器设计计算
平衡电抗器设计计算平衡电抗器（Balanced Reactor）是一种用于电力系统中的电气设备，用于控制和平衡电力系统中出现的谐波问题。
在电力系统中，谐波问题是一个普遍存在的问题，而平衡电抗器可以有效地解决这个问题。
平衡电抗器通过在电力系统中引入一个等值的电抗，来抵消其中的谐波成分，从而实现对电力系统谐波问题的控制和平衡。
1.电抗器的容量计算：首先需要确定平衡电抗器的容量大小。
这个容量大小取决于电力系统中所存在的谐波电流的大小。
谐波电流与谐波电压之间的关系可以通过电力系统的模型进行计算得到。
根据计算结果，可以确定电抗器的容量大小。
2.电抗器的参数计算：平衡电抗器的参数主要包括电感和电阻。
电感的选择需要考虑到平衡电抗器的阻抗特性和频率特性。
一般来说，电感的值应该较大，以便实现对谐波电流的有效抑制。
而电阻的选择要保证平衡电抗器可以正常工作，并且不会对电力系统产生不良的影响。
3.电抗器的连接方式：平衡电抗器可以采用串联和并联两种方式进行连接。
串联连接方式适用于对特定谐波频率的抑制，而并联连接方式适用于对多个谐波频率的抑制。
根据实际的谐波频率情况，可以选择适合的连接方式。
4.电抗器的可调性设计：为了适应不同的谐波问题，平衡电抗器通常需要具备一定的可调性。
这样可以根据实际情况对电抗器进行调整，以实现对谐波问题的最佳控制效果。
平衡电抗器的设计计算需要结合电力系统的实际情况进行，其中包括电力系统的负载情况、谐波电流和谐波电压的特性等。
通过对这些参数进行综合分析和计算，可以确定平衡电抗器的合适容量和参数，从而实现对电力系统谐波问题的控制和平衡。
总之，平衡电抗器的设计计算是一个综合性的任务，需要考虑多方面的因素，并结合实际情况进行分析和计算。
通过科学合理地进行设计计算，可以实现对电力系统谐波问题的有效解决，从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
直流换流站平波电抗器的设计及安装测试探究
直流换流站平波电抗器的设计及安装测试探究作者：李俊洲来源：《中国新技术新产品》2017年第12期摘要：随着我国特高压电力工程的大力发展，高压直流供电系统因其无感抗、无容抗、可精确控制电能等级和方向等优势，已逐渐成为运距供电的主要方式，其主要由两个直流换流站和直流配电线路组成。
直流换流站作为直流电和交流电得以相互转换的关键设备，其主要由直流换流器、换流变压器、交直流滤波器和平波电抗器等组成。
其中，平波电抗器作为连接换流器输出端口和直流配电线路的关键性装置，其对于高压直流供电系统的安全高效运行有着非同一般的意义，因此，本文将对直流换流站平波电抗器的设计要点、安装测试流程进行简要的阐述，以期为相关人士提供帮助。
关键词：直流换流站；平波电抗器；设计要点；安装测试中图分类号：TM63 文献标识码：A1.直流换流站平波电抗器设计的影响因素1.1 谐波传播与直流滤波对平波电抗器设计的影响在高压直流供电系统中，平波电抗器主要用于降低整流电路内电压和电流的波动程度，进而影响谐波在高压直流供电系统内的传播状态，因此，常将平波电抗器看作直流滤波系统内至关重要的一部分。
一般情况下，从谐波电流的传播状态、外界干扰因素等方面进行考虑，平波电抗器设计的越大其优势发挥的才越充分，但在平波电抗器的设计过程中，其还需综合考虑实际使用情况、经济成本等因素对其的影响，也就是要在设计、制造成本的投入与功能优势的充分发挥之间找到一个绝佳的平衡点。
1.2 平波电抗器功能优势对平波电抗器设计的影响一般情况下，平波电抗器在高压直流供电系统内主要可发挥以下几种功能优势：可以在最小直流电流水平下正常运行；在逆变直流换流站或直流换流站转换电流出现故障时，其可限制阈电流水平以上的直流电流的传输；在高压直流供电系统出现旁路故障时，其可限制阈电流水平以上的直流电流的传输；在直流配电线路出现传输故障时，其可限制阈电流水平以上的直流电流的传输；协助保护开关避免高压直流供电系统受到直流配电线路对其造成的快速正向冲击。
什么是平波电抗器_平波电抗器的分类
什么是平波电抗器_平波电抗器的分类一、什么是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。
二、平波电抗器的分类1、按型式分类（1）油浸式平波电抗器油浸式平波电抗器的结构与变压器相似，主要由线圈、铁芯和油箱、套管、冷却系统等部件组成。
油浸式平波电抗器因构造上有铁芯，其负荷电流与磁性成非线性关系。
】油浸式平波电抗器优点：油浸式平波电抗器由于有铁芯，因此要增加单台电感量较容易；油浸式平波电抗器的油纸绝缘系统很成熟，运行也很可靠；油浸式平波电抗器安装在地面上，因此重心低，抗震性能好；油浸式平波电抗器采用干式套管穿入阀厅，取代了水平穿墙套管，解决了水平穿墙套管的不均匀湿闪问题；油浸式平波电抗器的垂直套管也采用干式套管，使其发生污闪的概率降低。
第八章 主变压器及平波电抗器
第八章 主变压器及平波电抗器
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第八章 主变压器及平波电抗器
附赠人生心语
第八章 主变压器及平波电抗器
人生太短，聪明太晚
第八章 主变压器及平波电抗器
第八章 主变压器及平波电抗器
第八章
变压器及平波电抗器
第八章 主变压器及平波电抗器
主变压器又称为牵引变压器，是交直流电力机车 上的一个重要的电器设备，用来将接触网上取得 的25KV高压电降为机车和电路所需的电压。 平波电抗器是用来限制牵引电动机电流脉动的电 抗器，由于其基本原理和结构与变压器有相似之 处，常与变压器一起统称为变压器类产品。 本章将重点介绍主变压器的基本结构以及国产 TBQ系列主变压器的主要技术数据和结构特点。 同时，对平波电抗器的结构特点也作简要介绍。
第八章 主变压器及平波电抗器
人生太短，聪明太晚(4)
然而，生活总是一直变动，环境总是不可预知，现实生 活中，各种突发状况总是层出不穷。身为一个医生，我 所见过的死人，比一般人要来得多。这些人早上醒来时， 原本预期过的是另一个平凡无奇的日子，没想到一个意 料之外的事；交通意外、脑溢血、心脏病发作等等。剎 那间生命的巨轮倾覆离轨，突然闯进一片黑暗之中。那 么我们要如何面对生命呢？我们毋需等到生活完美无瑕， 也毋需等到一切都平稳，想做什么，现在就可以开始做 起。
第八章 主变压器及平波电抗器
人生太短，聪明太晚(6)
人生短暂飘忽，包得有一首小诗这样写： 高天与原地，悠悠人生路； 行行向何方，转眼即长暮。 正是道尽了人生如寄，转眼即逝的惶恐。 有许多事，在你还不懂得珍惜之前已成旧事；有
平波电抗器与交直流滤波器设计规范
平波电抗器与交直流滤波器设计规范1.1 平波电抗器平波电抗器也是特高压直流系统中的重要设备之一，其主要作用是：(1)平滑直流电流中的纹波;(2)避免在低直流功率(轻载)传输时电流的断续;(3)防止由直流线路或直流开关站所产生的陡波冲击波进人阀厅，抑制直流故障电流快速增加，从而使换流阀免于遭受过电压应力而损坏;(4)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降低换相失败率[9]。
高压直流换流站直流侧的直流谐波滤波回路通常由平波电抗器与直流滤波器构成，用来减小直流电流谐波分量。
1.1.1 平波电抗器的型式平波电抗器可以分为干式和油浸式两种型式。
这两种型式的平波电抗器在高压直流输电工程中均有各自的优缺点。
与油浸式平波电抗器比较，干式平波电抗器具有以下优点：(1)对地绝缘简单。
干式平波电抗器虽然安装在高电位，但主绝缘只简单地由支柱绝缘子提供，提高了主绝缘的可靠性。
油浸式平波电抗器主绝缘由油纸复合绝缘系统提供，相对而言较复杂[10]。
(2)无油，并消除了火灾危险和环境影响。
干式平波电抗器无油绝缘系统，因而没有火灾危险和环境影响，而且使用干式平波电抗器无需提供油处理系统，在阀厅和户外平波电抗器之间也无必要设置防火墙。
(3)潮流反转时无临界介质场强。
高压直流输电系统的潮流反转需改变电压极性，会因捕获电荷的原因在油纸复合绝缘系统中产生临界场强;但对干式平波电抗器，改变电压极性仅在支柱绝缘子上产生应力，没有临界场强的限制，这样干式平波电抗器的支柱绝缘子与其它母线支柱绝缘子的特性相似。
(4)负荷电流与磁链成线性关系。
由于干式平波电抗器没有铁芯，因而在故障条件下不会出现磁链的饱和现象，在任何电流下都保持同样的电感量。
(5)暂态过电压较低。
由于干式平波电抗器对地电容相对于油浸式平波电抗器要小得多，因此干式平波电抗器要求的冲击绝缘水平相对较低。
(6)可听噪声低。
由于干式平波电抗器无铁芯，因此与油浸式平波电抗器相比，可听噪声较低。
主变压器及平波电抗器
主变压器（又称为牵引变压器），是交-直流传动电力机车中的重要电器设备，用来将接触网上取得的单相工频交流25KV高压电降为机车各电路所需的电压。
主变压器的工作原理与普通单相降压电力变压器基本相同，但由于其工作条件特殊，特别是为了满足机车调压、整流电路的特殊要求，故在主变压器的设计及结构型式上均有自身的特点。
平波电抗器是串接在电力机车主电路中的电感装置，用来减小整流电路中的电流脉动系数，以改善脉流牵引电动机的换向条件。
本章在讨论主变压器基本结构的基础上，结合国产SS系列电力机车实际，介绍典型主变压器的主要技术数据和结构特点，扼要说明平波电抗器的结构特点。
第一节概述一、主变压器的特点主变压器与电力机车其他部件相比较，其特点大致可归纳为：（1）绕组多为满足机车调压及辅助设备用电的需要，主变压器除同侧高压绕组外，二次侧低压绕组有：牵引绕组、辅助绕组、励磁绕组及采暖绕组等多个绕组，有的绕组还有多个抽头。
为保证各绕组之间耦合程度适当，有些绕组还需交叉布置，这就给绕组的绕制和装配带来一定的难度。
（2）电压波动范围大我国干线电气化铁道接触网的额定电压为（2546+-）KV，即允许电网电压在 19-29KV范围内波动，这就要求主变压器的铁心和绕组绝缘结构设计应留有足够的裕量，磁路的磁通密度不能过高，以满足高网压下正常工作的要求。
（3）负载变化大随着机车运行条件的变化，主变压器的负载变化范围很大，这就要求主变压器应能承受较大的负载变化，并具有一定的过载能力，以保证机车可靠运行。
（4）耐振动机车运行中产生的冲击和振动将不可避免地传给主变压器，这就要求主变压器各部件应具有足够的机械强度，所有连接紧固件应有防松装置。
（5）对阻抗电压要求高因主变压器二次侧绕组有较高的短路故障机率，故绕组抽头间的阻抗电压不能太小，以满足机车对调压整流电路和短路保护的要求。
（6）重量轻，体积小，用铜多为满足机车总体布置及减轻自重的需要，主变压器与同容量的电力变压器相比，应具有较轻的重量和较小的体积。
±800kV平波电抗器
±800kV平波电抗器一、产品简介在直流输电系统中，平波电抗器与直流滤波器一起构成换流站直流侧的谐波滤波回路。
平波电抗器能防止由直流线路或直流开关站所产生的陡波冲击波进入阀厅，从而使换流阀免于遭受过电压应力而损坏，能平滑直流电流中的波纹，能避免在低直流功率传输时电流的断续，能通过限制由快速电压变化所引起的电流变化率来降低换相失败率，因此平波电抗器是高压直流换流站的重要设备之一。
平波电抗器一般紧靠阀侧高压端安装，在平波电抗器后的极线和中性线间并联直流滤波器。
平波电抗器具有干式和油浸式两种型式，在国内外直流输电工程中均有应用。
特变电工作为国内最早研发、制造电抗器的厂家之一，已有多台套干式平波电抗器和油浸式平波电抗器成功挂网运行。
特变电工自主研发的世界首台±800kV级的干式平波电抗器已在云-广直流输电工程中连续挂网运行2年。
图1 云-广±800kV干式平波电抗器现场照片二、技术介绍（一）产品技术特点在满足直流输电系统需要的基础上，在产品设计和工艺研究上不断进行优化，使特变电工生产干式平波电抗器具有如下特点：1、安全、可靠产品绝缘系统不需要变压器油，消除了火灾危险，无需提供油处理系统。
产品采用多层并联圆筒式线圈多包封结构，多支路并联的线圈。
每个包封是用预浸户外环氧树脂的玻璃丝密封缠绕，干燥固化后与包封内的导线一起形成刚体。
使匝绝缘具备良好的击穿强度和韧性，高温下不会融化、流动或助燃，抗撕裂强度和韧性在高温下还有所增强。
同时使线匝在高频谐波及短路电流的作用力下得到保护，使产品运行安全可靠。
采取在线圈的上、下端部布置均压环，使产品在系统运行时雷电冲击过电压空气间隙的裕度有所增强，提高了线圈端部的冲击电场强度，同时也避免产品运行时沿线圈表面产生树枝放电，确保产品运行的可靠性。
对地绝缘简单，主绝缘只简单地由支柱绝缘子提供，提高了主绝缘的可靠性。
同时支柱绝缘子组合后，采用高强度的金属架，连接在各节支柱绝缘子上。
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平波电抗器的设计
平波电抗器是一种应用在整流电路的电器设备，它是由带气隙的铁芯和线圈组成，由通过电抗器绕组的电流较大，使铁芯磁化产生磁饱和，导致电抗器的电感值下降；为减提高铁芯的磁饱和点，所以在磁路中设有气隙。
气隙的合理设计才能保证电抗器电感的合理性，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将不取决于外在电压或电流，而是取决于自身绕组匝数及绕组和铁芯的气隙尺寸。
计算方法
一.已知参数
1.整流电路的种类
2.额定整流电压Vd (V/伏特)
3.额定整流电流Id (A/安培)
4.电感器的电感L (H/亨利)
二.计算程序
1.铁芯截面积确定Sc （cm^2）
cm^2
2.绕组匝数的确定N
N=K*L*Id*10^8/(Bm*Sc)
K---系数，与速流电路种类有关
Bm---初选直流磁感应强度(高斯)，与整流线路有关
系数K与Bm参数列表
整流电路单相全波
单相桥式
三相半波
三相桥式，带平衡电抗
器，六相
K值 1.05---1.1 1.15---1.2 1.2---1.25 干式自冷Bm 6700---7300 10700---11500 12500---13500 油浸式Bm值
3.根据单相式三相变压器和匝数(干式或油浸式)设计绕组
4.计算电抗器气隙Lg
Lg=0.4*pai*K1*Id/Bm （cm）
式中K1系数初数时取1.1---1.3
5.确定每段气隙长度L1
L1=Lg/n (cm)
N---气隙个数
6.衍射等效宽度确定E
E=*Ln（）=*L1*log
=0.735*L1* log(cm)
式中H---每个铁饼高度(一般取5cm)
注：上/下与轭相连的铁柱长度要大于H
7.衍射面积的确定Se
Se=2*E*(am+bm+2E) (cm^2)
式中am---叠片总厚度(cm^2)
bm---最大片宽(cm^2)
8.气隙处直线磁路面积Sa
Sa=(cm^2) 式中：fe---叠片系数（0.94---0.97）
9.气隙处总有效截面积Sm
Sm=Sa+Se
=+2*E*(am+bm+2E)
10.验证K1值
K1=（应当与初算Lg时所选的K1基本相等，否则需重新校正）
Lg=0.4*pai*K1*Id/Bm
11.验证K1后的气隙总长Lg
Lg=0.4*pai*K1*Id/Bm
12.参考干式或油浸资料设计铁芯
13.磁感应强度的确定
a)直流感应强度Bz
Bz=0.4*pai*K1*N*Id/Lg （高斯）
式中：K1---验证后的K1值
Lg---验证后的Lg值
b)交流磁感应强度Bg
Bg=E*10^8/(4.44*N*f*Sc) （高斯）
式中：f---频率Hz,即感应E时的频率，与整流线路有关
Ansyes。