电抗器设计计算
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。
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：主要参数心柱直径D(mm) 中心距Mo （mm ） 铁心饼高度H C (mm)气隙数N气隙长度δ(mm)总匝数W 190 495 80 7 7.5 68 层数N H每层匝数W H线圈高度HHH(mm) 线圈外径D H (mm) 导线规格A B(mm) 铁心磁密B m (T) 3 7.5 543 450 3.55×8.0O0.89电流密度J(A/mm 2) 主电抗X m (Ω) 漏电抗X T (Ω) 负载损耗W K (W) 铁耗P Fe (W) 温升T X (K)1.521.0160.1952845 505 86.46一、 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=m5、 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 310190-⨯= 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：24105.238m 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7.86105.23889.050238148.0'24=⨯⨯⨯⨯⨯==-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 31008-⨯=2、 气隙磁通衍射宽度：m H B 331065.55700.008.05700.0ln 105.7)ln(--⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=+=πδδπδε3、 气隙磁通衍射面积：23621003.410)16018565.52(65.52)2(2mm b A M M --⨯=⨯++⨯⨯=∆++=εεδ4、 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=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-160.110105.770292.0865081087322722πδπδn A fW X m 6、 主电抗压降V X I U m N m 2.203160.1315=⨯== 7、 磁密T VfWA U B Zm 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(=-⨯+⨯-=-+-=δ2、初选导线：23363.29,108.51055.3mm S mm b mm a L =⨯=⨯=--，带绝缘导线 1a =4.05⨯10-3mm 1b =9.00⨯10-3mm3、并绕根数：初取电密 'J =1.5⨯106A/m 208.7105.11063.291315'.'661=⨯⨯⨯⨯==-J S pp I M L ，取整得：M=7则电流密度准确值为：2661/1052.11063.2971315mm A M S pp I J L ⨯=⨯⨯⨯=⋅=4、 线圈高度：取每层匝数匝5.7=h Wmm 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：mmN a MN B H H H 331111100.5110)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=+=++=δ7、 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：22210685.095.002385.014.018.0508.03232m K A R R B A dp Z P H Q =-⨯+⨯⨯=-+=ππππ 洛氏系数：58.0543.0)095.0522.0(21)(2106=--=⋅--=ππρx L H R R线圈漏电抗：Ω=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=961.010543.08506.058.086508108722722πρπσx 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%0.1621.1212.11.2111<=-=-=k kk 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 Wl l p =+⨯=+=其中m l 8.1'=十二、 线圈损耗电阻：Ω=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=--79600.01063.29716.8710021.066L MS pp l r ρ电阻损耗：W r mI P r 371279600.0315322=⨯⨯==线圈损耗：W P k P r FS k 284526232.1=⨯==十三、 线圈导线重量裸导线重量：kg S M pp ml G L c 435109.863.29716.87331=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=-ρ， 绝缘导线重量：m k alc 3105.0,17-⨯=∆=87.11063.2910)2/5.057.15.855.3(2/5.017/)257.1(266=⨯⨯⨯++⨯⨯=∆⨯++∆⋅=--L alc c S a b k k kg G k G c c cu 443435%)78.11(%)1(=⨯+=⨯+=十四、 铁芯窗高线圈至上铁轭距离：m H S 075.01=线圈至下铁轭距离：m H S 075.02= 铁芯窗高：m H H H H S S L 693.0543.0075.0075.0210=++=++=十五、 铁芯损耗铁心柱重量：kg A n H K G Fe Z P Z 54.431065.702385.0)0065.07693.0(3)(30=⨯⨯⨯⨯-=-=ρδ铁轭重量：kg A M K G Fe e Pe 4.9131065.7104.258594.0444340=⨯⨯⨯⨯⨯=-=-ρ铁芯重：kg G G G G e Z 745.86291.4354.43=++=++=∆ 查表4-9，得kg W p kg W p e z /47733.0,/34773.0== 铁芯损耗：WG G p G G p K P A e e A Z z Fe 505))2/6291.43(47733.0)2/6254.43(34773.0(8.1))2/()2/((0=+⨯++⨯⨯=+++=总损耗：W P P P Fe k 350350528451=+=+=十六、 线圈温升计算mm K A D dp Z x 0.17995.05.2383.113.11=== mmn SS n D R ss ss x 08.19)12/()1622/)2/179140(()1/()2/)2/((1=+⨯+-=+⋅+-=δ7237.03.55408.1956.056.046.146.1===HHH K δα25432112.83554.0)9.0)122.0921.0717.0515.0(14.0(6)9.0)(22(3mH R R R R R S X=⨯⨯++++⨯=⨯⨯++++=πππ262305.23554.0522.02323m H R S X =⨯⨯⨯=⨯⨯=ππ 221983.5305.22.87237.0m S S K S =+⨯=+=αW P P P Fe k 569050535.1284535.1221=+⨯=+⨯=KS P T k 86.46983.5569033.033.08.08.01=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=十七、 成本计算成本=44380+745.835=61543元十八、 附图。
一种简易饱和电抗器的设计方法
而交流 电感 的大小 与铁心 中直流 磁场 的强弱 有关 。
饱 和 电抗器 的交流 电感可用 下面 的公 式描述 ：
Ｌ ＝０ ４ｒ Ｗ Ｓ ／ ＊ ０ ／ ． ￣＊ ＊＆ １ ≈
导磁 率 随 直流 磁 场 的大小 而 改变 ，进 而 改变 交
流输 出电压 。
又 － ／ ， ＿ ＝ ｗＡ － Ｈ＿１ ４ 则有 ：
＝ ｃＬ ： ｏ
㈤
式 中 ： ・ 交流绕组 Ｓ 铁 心净截 面积 一 匝 ＣＩ ｌ Ｔ ２
＿ 铁心 交流磁 密
・ 交流 铁心磁 场强 度
取值 ： ３ ０ １０ ０高斯 ， １ ７ ０ 斯 Ｄ ３ ５ ０ Ｚ ０ １０ ０高
５ 根 据 饱和 电 抗器 通过 的最大 电流 Ｉ 计算 ） ， 一
交 流 绕 组 的截 面 积 ，选 择 导 线 ，初 估 铁 心 的窗 口
１ 问题 提 出
在工 厂条件下 ，由于资料不 全 ，要设 计一 台饱
由图 １可知 ：
＝Ｕ
～
和电抗器是 很 困难 的 。本 文介绍一种 简易 方法 ，可 以在资料欠 缺的条件 下 ，同样能生产 出品质优秀 的
饱 和电抗器 。这种方 法就是 利用饱 和 电抗器 的基 本
／Ｒ＋ ＋ ） √ （
线 性 问题 ，线 性 问题 用 分 析 法 求 解 ，两 者 互 补 ， 可获得 满意 的工程设 计 。
饱 和 电抗 器两端 的 电降最大 ，
，
√ — 血 ｅ ｕ Ｉ ， ，
一一 ］ —
４ 求 值 ）
电抗器工程设计
长：La = 95mm；宽：Wa = 100mm；高：Ha = 80mm；
内截面尺寸为：
宽：Wa’= 100mm - 2×13.6mm≈72mm；
高：Ha’= 80mm - 2×13.6mm≈52mm；
3。线圈绕组匝数的计算：
为了不使铁心在通过最大电流（饱和电流）时发生磁饱和，额定电流下的铁心磁通密度应适当的低，并使计算出的匝数尽可能为整数匝；本例初选工作磁通密度为Bm = 0.684 T，绕组匝数的计算可按下式进行：
N’=（E×104）/（4.44×Bm×f×Sc）③
=（2×π×fo×L×I×104）/（4.44×Bm×f×Sc）
0.05
24000
0.15
17.01
高次谐波频率和电流：
f±2×50
2×f±50
2×f±3×50
3×f
3×f±2×50
0.61Arms
0.73Arms
0.17Arms
0.15Arms
0.28Arms
绝缘耐压：AC 2.5 kV 1分钟；绝缘电阻：DC1000V 100MΩ以上；
绝缘等级：H级；
负荷状态：100%连续；使用的回路电压：AC 415V
通常情况下，电流密度的范围可以为：
J≈2.5A~3.0A（A/mm2）,
选用标称宽度6mm，厚度3mm的H级Nomex410双层0.05mm纸包绝缘扁线（截面积为17.94mm2，电抗器额定电流时电流密度2.843A / mm2）绕制，每层的容线匝数为：
Nc = Lb / (6mm+0.45mm) = 12.2匝；(注：0.45mm为扁线的绝缘层厚度)
干式空心电抗器设计和计算方法
干式空心电抗器设计和计算方法说实话干式空心电抗器设计和计算方法这事儿，我一开始也是瞎摸索。
我就像在一个黑屋子里找东西一样，四处乱撞。
我最开始就知道，电抗器的电感值是个很关键的东西。
我试着按照书上的公式去计算，那公式看起来就像一团乱麻，各种符号，什么匝数啊、磁导率啊，感觉它们像是在跟我捉迷藏。
我犯过一个错，把磁导率的值给弄错了，直接导致计算出来的数据和实际差了十万八千里。
我当时特别懊恼，这就好像做饭的时候盐放错了量，整道菜都废了的感觉。
对于绕组的设计，我试过好几种排布方式。
就像摆积木一样，你得找到最稳固最合理的那种摆法。
我一开始是简单地按照间距相等来排，但是后面发现这样电流分布不均匀。
那行不通该怎么办呢？我又重新研究那些理论知识，看来光凭感觉的所谓“经验”那是不行的。
在计算电抗值的时候，又是一个难关。
我试过把它拆分成一个个小部分去理解，像庖丁解牛那样。
比如先确定单个线圈产生的磁场，然后再去考虑多个线圈之间的耦合效应。
这个耦合效应啊，刚开始总是搞不明白，我就在纸上画好多图，试着把磁场线画出来，就好像要把那些看不见的东西用笔画出来一样。
有时候画着画着忽然就有点灵感了。
还有散热问题，这个也非常重要。
如果散热不好，那电抗器就可能出故障。
我也尝试过不同的散热通道设计。
这就好比是给房子设计通风系统，你得让空气能顺畅地进出。
我一开始设计的通道太窄了，就像通风的窗户开得太小，气流通不畅，那散热肯定不好。
再说绝缘方面，要计算不同电压等级下需要的绝缘厚度和材料类型。
这个我还不是特别确定，目前还在不断地做试验。
有时候一种材料在理论上很好，可是实际测试起来就是不行。
这就像挑衣服，看着好看，但穿上不合适。
不过呢，关于这些设计和计算方法，不断地试验和总结错误的经验是非常有必要的。
你不能怕失败，像我前面经历的那些错误，虽然当时很沮丧，但是现在看来都是很宝贵的经验，能让我对干式空心电抗器的设计和计算有更深的理解。
你要是也在做这方面的研究，一定要多动手，多对照实际情况去分析那些理论值。
串联电抗器的设计和计算方法
串联电抗器的设计和计算方法电抗器是电气元件中一种常见的电感元件，用于抵消电路中的感性负载，平衡电流和改善电路谐振特性。
串联电抗器是电路中的一个重要组件，其设计和计算方法对于确保电路的稳定性和性能至关重要。
本文将探讨串联电抗器的设计原理和计算方法，以帮助读者了解如何正确设计和计算串联电抗器。
1. 串联电抗器的原理串联电抗器是由电感和电容元件组成的，其作用是抵消电路中的感性元件，降低电路的感性负载。
串联电抗器在电路中起到平衡电流和改善谐振特性的作用。
当电流通过串联电抗器时，电感元件能够储存电能，电容元件能够吸收和释放电能，从而平衡电路中的电流和电压。
2. 串联电抗器的设计方法串联电抗器的设计方法主要涉及选择合适的电感和电容元件，以及确定其参数数值。
下面将详细介绍串联电抗器的设计方法。
2.1 选择电感元件选择合适的电感元件是串联电抗器设计的关键步骤。
电感元件的选择应考虑以下因素：2.1.1 电感值：根据电路的要求和设计要点，选择合适的电感值。
电感值的选择应根据电路的工作频率和预期的电抗值来确定。
2.1.2 电流容量：电感元件的电流容量应满足电路中的实际电流需求，以确保正常运行。
2.1.3 系列电阻：电感元件通常具有内部电阻，此电阻会引起能量损耗和发热。
因此，应选择具有较低系列电阻的电感元件，以减小功率损耗。
2.2 选择电容元件选择合适的电容元件也是串联电抗器设计的重要一步。
电容元件的选择应考虑以下因素：2.2.1 电容值：根据电路的需求和设计要求，选择合适的电容值。
电容值的选择应根据电路的工作频率和预期的电抗值来确定。
2.2.2 电压容量：电容元件的电压容量应满足电路中的实际电压需求，以确保正常运行。
2.2.3 耐压特性：电容元件应具有足够的耐压能力，以避免电压过高导致元件损坏。
3. 串联电抗器计算方法串联电抗器的计算方法主要涉及电抗的求解和参数数值的计算。
下面将介绍串联电抗器的计算方法。
3.1 电抗计算串联电抗器的总电抗值等于电感元件和电容元件的电抗之和。
电抗器设计1-电抗器的标准计算
P（kw）
Q（kva）
功率因数cosθ= P S
CHENLI
3
1.2三相电电压与电流的关系
1、星形连接
- uA + A N - uB + B
- uC + C
N
线电压为
•
U
AB
•
•
U BC U CA
相电压为
•
U
A
•
U
B
•
UC
•
•
•
(或UANUBNUCN)
线电压是相电压的 3 倍。
星形连接 线电流等于相电流
•高频负载在轻载时，可能出现电感电流不连续的工作状态，这种状态会产生人 耳能听到的低频振荡声，有时甚至使系统不能稳定工作。为防止这一现象，故在 轻载时要求有较大的电感值；满载时不需要太大的电感，允许较大的气隙防止饱 和。因此高频负载重中理想的电感应如曲线３所示，CHENLI17
电抗器气隙
•
CHENLI
版本
1.0
电抗器的设计
日期 2012040
5
第一部分 电抗器的标准计算
CHENLI
1
1.电学基础公式
•欧姆定律：I=U/R
•全电路欧姆定律：I=
R
U
r[其中r为内阻]
•功率计算：P（视在功率） = UI = I²R =
U2 R
CHENLI
2
1.1“功率三角形”
如下图所示。表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值 上的关系，它是一个直角三角形，两直角边分别为Q与P，斜边为S。S与P 之间的夹角θ为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相 位差（角）。
特征
电抗器设计计算范文
电抗器设计计算范文电抗器是一种用来调整电路的阻抗的电子元件。
它具有阻抗的特性，可以改变电路的电流和电压。
电抗器的设计和计算是电路设计中的重要一环，下面将详细介绍电抗器的设计和计算。
电抗器的设计主要涉及到电路的参数和电抗器的阻抗值的选择。
首先，我们需要确定电路中的电压和电流的频率。
电压和电流的频率是电路中的物理量，它们的单位是赫兹（Hz），表示每秒的周期数。
在电抗器的设计中，我们通常会选择一个标准的频率，如50Hz或60Hz。
在电压和电流的频率确定之后，我们需要确定电路中所需的电压和电流的大小。
电压和电流的大小通常用电压表和电流表来测量，单位是伏特（V）和安培（A）。
电压和电流的大小直接影响电抗器的阻抗值，因此我们需要进行计算以确定所需的阻抗值。
电抗器的阻抗值可以通过以下公式来计算：Z=ωL其中，Z是电抗器的阻抗值，ω是角频率，L是电抗器的电感值。
角频率ω可以通过以下公式来计算：ω=2πf其中，π是圆周率，f是电压和电流的频率。
根据这个公式，我们可以计算出角频率ω的值。
在确定了阻抗值之后，我们可以选择合适的电感值来满足电路的要求。
电感值可以通过以下公式来计算：L=Z/ω根据这个公式，我们通过已知的阻抗值和角频率来计算出所需的电感值。
另外，电抗器的设计还需要考虑到功率的要求。
功率是电路中的能量转化的速率，单位是瓦特（W）。
在电抗器的设计中，我们需要考虑到电流和电压的大小，以及所需的功率转换效率。
功率转换效率可以通过以下公式来计算：η = P_out / P_in * 100%其中，η是功率转换效率，P_out是输出功率，P_in是输入功率。
根据这个公式，我们可以计算出所需的功率转换效率。
在电抗器的设计过程中，我们还需要考虑到材料和尺寸的选择。
电抗器通常由线圈和电容器组成，线圈和电容器的材料和尺寸选择会影响电抗器的性能。
因此，我们需要选择合适的材料和尺寸来满足电路的要求。
总结起来，电抗器的设计和计算是电路设计中的重要一环。
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。
±800kV电抗器支柱绝缘子设计计算
rad；
θ 21
=
F1l 2 2EI
+ M 21l EI
= 9.3613 ×10−6
rad；
y 21
=
F1l 3 3EI
+
M 21l 2 2EI
= 1.0416 ×10−5
m；
θ31 =
M 31 KC2
= 0.8791×10−7
rad；
y∏ = θ11 × 2.26 + ( y21 + θ 21 × 0.125) + θ31 × 0.125 = 1.1854 ×10−5 m；
T1 = 2π
m K
=
3.6476
s。
自振频率为：
f自 = 1/ T = 0.274 Hz 。
4
三、反应谱法估算抗震水平[3][5]
由前面计算可知当电抗器重 41000 kg 时体系基本自振周期为：T=3.6476，折算到电 抗器上的总重 m=46850 kg。换流站一般建在中硬场地（ 0.35 < µ ≤ 0.8 ）或硬场地（ µ > 0.8 ）
沈变±800kV 电抗器支柱绝缘子设计计算
目录
一、41 吨高压平波电抗器支柱绝缘子抗震计算条件 ..................................................... 1 二、电抗器与支柱绝缘子体系基本自振周期 .................................................................. 2 三、反应谱法估算抗震水平 .............................................................................................. 5 四、数值时程分析法估算抗震水平 .................................................................................. 6 五，两种计算方法的计算结果分析 .................................................................................. 9 六，41 吨平波电抗器支柱绝缘子水平弯曲负荷估算 ................................................... 10 七，65 吨高压平波电抗器支柱绝缘子水平弯曲负荷估算 ........................................... 11 八，32 吨高压平波电抗器支柱绝缘子水平弯曲负荷估算 ........................................... 13 九，32 吨低压平波电抗器支柱绝缘子水平弯曲负荷估算 ........................................... 15 十，小结 ............................................................................................................................ 18 参考文献 ............................................................................................................................ 19
【整理版】干式空心电抗器设计和计算方法4
干式带气隙铁芯电抗器电感计算方法1. 引言干式铁芯电抗器具有体积小、损耗低、漏磁小、阻燃防爆等优点，其缺点是电感具有非线性，存在磁滞饱和现象。
为改善电感的线性度，干式铁芯电抗器一般采用带气隙铁芯。
在干式铁芯电抗器设计中，电感值的准确计算是关键问题之一。
目前，对铁芯电抗器电感值的计算一般采用传统解析近似法。
该方法在求解带气隙铁芯电抗器主电感值时基于简化的磁路，即假设气隙衍射磁通路径为半圆形[1,2]，该方法用于求解带气隙铁芯电抗器电感值时存在较大误差，在产品生产时需要对气隙厚度进行反复调整，才能达到满意的电感值。
为了更加准确地计算主电感可以采用磁场计算法[2,3]，该方法假定铁芯由无穷多个圆柱形铁芯饼－气隙单元串联组成，从而将电抗器磁场近似为轴对称磁场问题，然后采用分离变量法求解其磁场分布。
该方法在计算边缘效应系数时涉及到修正贝塞尔函数，计算过程比较复杂。
对于大气隙铁芯电抗器电感值的计算，文献[3]从求解磁场方程出发，在计算中假设铁芯是由无穷多个铁芯饼—气隙单元串联起来的，对气隙边缘效应给予了系数矫正。
相对地，计算公式比较繁琐，需要根据铁芯直径与气隙厚度查询相应的气隙边缘效应修正系数。
文献[4,5,17]采用修正系数来考虑气隙磁导从而计算铁芯电抗器电感值的解析近似法，由于修正系数可变，需查表，因此，计算也较繁杂。
采用有限元法计算铁芯电抗器的电感值准确度更高[9,10,11,12,13,18]，但计算所需要的计算机内存大，计算时间也长，所以，一般仅在电抗器设计的最后核算中多采用该方法。
本文将基于铁芯电抗器磁场的有限元数值计算结果，对传统解析近似法计算铁芯气隙衍射磁通等效导磁面积公式进行修正，提出一种改进解析近似法，然后，将提出的方法用于实例计算，并与数值仿真结果比较，对方法的可行性和准确度进行讨论。
2. 计算原理在计算带气隙铁芯电抗器气隙处等效衍射面积时，传统解析近似法认为主磁通流过气隙时，有一部分磁通将从铁芯外表面流出，绕过气隙，流向铁芯外表面，再进入铁芯中去。
4.5kvar电抗器设计计算
D=K(5.6Pz)0.25 =60x(5.6x4.5/3)0.25
=103.26
K:经验系数
Pz:每柱容量
4.5kvar电
（2）估算每匝电压： （3）线圈匝数计算： （4）主电抗计算：
取D=105mm，叠片系数取Kf=0.95，查表得：心柱有 效面积Sf=61.56cm2 ；橫轭面积Ae=60.8cm2；最大片宽 bm=10cm；叠片总厚am=7.6cm；橫轭片高bem=8cm
1、基本参数:
（1）型 号:
CKSC-4.5/10-5
（2）系统额定电压：
10kv
（3）额定电抗率：
K=5%
（4）额定容量：
Sn=4.5kvar
（5）配套电容器组额定容量： 9
（5）额定电流：
In=2.5A
（6）额定电抗
Xn=240Ω
2、设计计算：
（1）铁芯直径设计：
et=4.44fBSfx10-4 =4.44x50x0.71x61.56x10-4 =0.97
W=UKm/etx100 =600x0.88/0.97 =545 采用4.5x14的铝线 Km:主电抗占总电抗的百分数，取88% 主要确定气隙大小和个数
选择单个气隙尺寸： 单个气隙尺寸取δ=0.2cm
计算衍射宽度： ε=δ/πln(H+δ)/δ
=0.2/3.14ln(7+0.2)/0.2
=0.228
H:铁芯饼高度，通常为7cm
计算衍射面积：
sε=2εx（am+bm+2ε） =2x0.228x（7.8+10+2x0.228）
=9.183
④ 气隙处总有效截面积：
sm=Sf/Kf+sε =61.56/0.95+9.183
电抗器设计
电抗器设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN07 级《电磁装置设计原理——电抗器的设计》设计报告姓名学号专业班号指导教师日期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=285002mm2． 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601030087.050238181.0'24=⨯⨯⨯⨯⨯==-ππZ m A fB Vk 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=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-0.61310105.612659403.0605081087322722πδπδn 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 m0.680285.006050225721=⨯⨯⨯==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(=-⨯+⨯-=-+-=δ2、 初选导线：2334.139,1010104mm S m b m a L =⨯=⨯=--，带绝缘导线 1a =⨯-3m 1b =⨯-3m3、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：2661/1053.11014.3971419mm A M S pp I J L ⨯=⨯⨯⨯=⋅=4、 线圈高度：取每层匝数匝5=h Wmm 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=+=线圈幅向厚度：cm B B B H 11.9718=-=线圈漏磁等效面积：20011109544)(34cm B A B A B A B A p P H Q =-++= 洛氏系数：719.0)(2108=⋅--=x L H A A πρ 线圈漏电抗：Ω=⨯=30.0108722x a L H A fW X ρπσ 漏电抗压降：VX I U N q 67.125==σ 总电抗：1m X X X σ=+=Ω与额定电抗误差小于 %，满足要求。
电抗器设计计算参数
1.25133873
总电流 157.46
包封损耗(W)
第一个包封
1.0In
509
内径 859
包封温升(K)
高 第一个包封 外径 度 内径系数 外径系数 散热面积
877 298
1.0 0.488438585 1.20522
1.35In
927
第二个包封
1.0In
380
温升 73.28811
69.0
高 第二个包封
电抗器单相容量(kvar) 电抗率
50
5
电抗器基本参数
电容器额定电压(V) 6351
电抗器额定端电压(V) 317.5
额定电流(A) 157.459
额定电抗（Ω） 2.017
包封 层数 并绕数
14
1
23
1
33
1
44
1
线径
(mm) 2.85 3.35 3.55 3.75
额定电感（mH） 6.42
标准给定损耗 1786.286469
初定参数
导线截面积
(mm*mm) 6.379 8.814 9.898 11.045
该包封截面积(mm*mm) 25.52 26.44 29.69 44.18
层电流密度 1.4 1.22 1.19 1.23
每层电流(A) 8.93 10.75 11.78 13.53
包封电流
35.72 32.26 35.34 54.14
温升 76.50884
71.5
高 第四个包封
内径 外径 度 内径系数 外径系数 散热面积
1096 1120 301 0.487217
1 1.564045
温升 75.73638
电抗器设计计算
各分接漏电抗
X
8
fW 2L AQ HL
107
各分接漏抗压降
X
'
X
Wi W
2
i
1, 2,3,
N
各分接总电抗及其压降
UQi
II
X
i
各分接总电抗
X
i k
X
i m
Xi
各分接总电抗压降
各分接总电抗误差
U
i k
Umi
UQi
线圈导线每相总长
Kei
X
i k
X
i k1
X
i k1
100%
线圈平均匝长 lp 2 RP
ln
HB
式中， HB 为铁心饼高度（m）。 气隙磁通衍射面积:
A 2 2 2 BM M
气隙等效导磁面积:
主电抗:
A
AZ Kdp
A 2
Xm
8 2
fW 2 A n
107
选择 n, 值，使 Xm km Xk1
每铁心柱气隙数
对三相， nb
n ，对于单项 nb
n 2
正整数 。
各分接主电抗
三相电抗器， K p 3 ； 单相电抗器， K p 2
铁轭重量
铁心总重
Ge
4 4 Kp
M 0 AerFe
铁心损耗
GFe Gz Ge G
Pi Fe
K0
Pi
z
Gz
G 2
Pie
Ge
G 2
选各分接中最大的铁耗值作为铁心损耗 PFe
总损耗 P1i Pki PFie 线圈对油平均温升 遮蔽系数
B ' 铁心中磁密（T）
W ' kmU 2 fB ' Az
铁心电抗器设计
课程设计铁心电抗器设计主要参数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=m5、 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 310190-⨯=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：24105.238m 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7.86105.23889.050238148.0'24=⨯⨯⨯⨯⨯==-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 31008-⨯=2、 气隙磁通衍射宽度：m H B 331065.55700.008.05700.0ln 105.7)ln(--⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=+=πδδπδε3、 气隙磁通衍射面积：23621003.410)16018565.52(65.52)2(2mm b A M M --⨯=⨯++⨯⨯=∆++=εεδ4、 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=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-160.110105.770292.0865081087322722πδπδn A fW X m 6、 主电抗压降V X I U m N m 2.203160.1315=⨯== 7、 磁密T VfWA U B Zm 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⨯10-3mm 1b =9.00⨯10-3mm3、并绕根数：初取电密 'J =1.5⨯106A/m 208.7105.11063.291315'.'661=⨯⨯⨯⨯==-J S pp I M L ，取整得：M=7则电流密度准确值为：2661/1052.11063.2971315mm A M S pp I J L ⨯=⨯⨯⨯=⋅=4、 线圈高度：取每层匝数匝5.7=h Wmm 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 331111100.5110)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=+=++=δ5、 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=+=++=δ7、 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：22210685.095.002385.014.018.0508.03232m K A R R B A dp Z P H Q =-⨯+⨯⨯=-+=ππππ 洛氏系数：58.0543.0)095.0522.0(21)(2106=--=⋅--=ππρx L H R R线圈漏电抗：Ω=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=961.010543.08506.058.086508108722722πρπσx 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%0.1621.1212.11.2111<=-=-=k kk 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=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=--79600.01063.29716.8710021.066L MS pp l r ρ电阻损耗：W r mI P r 371279600.0315322=⨯⨯== 线圈损耗：W P k P r FS k 284526232.1=⨯==十三、 线圈导线重量裸导线重量：kg S M pp ml G L c 435109.863.29716.87331=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=-ρ， 绝缘导线重量：m k alc 3105.0,17-⨯=∆=87.11063.2910)2/5.057.15.855.3(2/5.017/)257.1(266=⨯⨯⨯++⨯⨯=∆⨯++∆⋅=--L alc c S a b k k kg G k G c c cu 443435%)78.11(%)1(=⨯+=⨯+= 十四、 铁芯窗高线圈至上铁轭距离：m H S 075.01=线圈至下铁轭距离：m H S 075.02= 铁芯窗高：m H H H H S S L 693.0543.0075.0075.0210=++=++=十五、 铁芯损耗铁心柱重量：kg A n H K G Fe Z P Z 54.431065.702385.0)0065.07693.0(3)(30=⨯⨯⨯⨯-=-=ρδ铁轭重量：kg A M K G Fe e Pe 4.9131065.7104.258594.0444340=⨯⨯⨯⨯⨯=-=-ρ铁芯重：kg G G G G e Z 745.86291.4354.43=++=++=∆ 查表4-9，得kg W p kg W p e z /47733.0,/34773.0== 铁芯损耗：WG G p G G p K P A e e A Z z Fe 505))2/6291.43(47733.0)2/6254.43(34773.0(8.1))2/()2/((0=+⨯++⨯⨯=+++=总损耗：W P P P Fe k 350350528451=+=+= 十六、 线圈温升计算mm K A D dp Z x 0.17995.05.2383.113.11=== mmn SS n D R ss ss x 08.19)12/()1622/)2/179140(()1/()2/)2/((1=+⨯+-=+⋅+-=δ7237.03.55408.1956.056.046.146.1===HHH K δα25432112.83554.0)9.0)122.0921.0717.0515.0(14.0(6)9.0)(22(3m H R R R R R S X=⨯⨯++++⨯=⨯⨯++++=πππ262305.23554.0522.02323m H R S X =⨯⨯⨯=⨯⨯=ππ 221983.5305.22.87237.0m S S K S =+⨯=+=αW P P P Fe k 569050535.1284535.1221=+⨯=+⨯= KS P T k 86.46983.5569033.033.08.08.01=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=十七、 成本计算成本=44380+745.835=61543元十八、 附图。
变频器专用电抗器设计计算与测定
变频器专用电抗器设计计算与测定引言：一、设计计算1.确定负载电感值根据变频器的额定电流和设计频率，可以计算出所需的负载电感值。
通常，变频器系统的输出电感值应为负载电动机额定电感值的2-3倍。
2.计算电感铁芯尺寸根据负载电感值和电流密度，可以计算出电感铁芯的尺寸。
电感铁芯的尺寸应选择合适的，以确保变频器系统的工作效率和性能。
3.计算电感线圈参数根据负载电感值和电感铁芯尺寸，可以计算出所需的电感线圈参数，包括电感线圈的匝数、线径等。
同时，也需要考虑电感线圈的额定电流、电阻等参数。
4.进行磁芯设计根据电感铁芯的尺寸、材料等参数，进行磁芯设计。
磁芯的设计需要考虑磁通密度、磁通损耗等因素，以确保磁芯的工作效率和性能。
5.进行散热设计根据变频器专用电抗器的工作电流和工作温度，进行散热设计。
散热设计需要考虑散热器的面积、散热风扇的布置等因素，以确保电抗器的正常工作温度。
二、测定方法1.使用电感测量仪器使用电感测量仪器可以准确地测量变频器专用电抗器的电感值。
可以选择合适的电感测量仪器，并按照操作说明进行测量。
2.使用电流测量仪器使用电流测量仪器可以测量变频器专用电抗器的工作电流。
可以选择合适的电流测量仪器，并按照操作说明进行测量。
3.使用温度测量仪器使用温度测量仪器可以测量变频器专用电抗器的工作温度。
可以选择合适的温度测量仪器，并按照操作说明进行测量。
4.进行频率响应测试使用频率响应测试仪器可以测试变频器专用电抗器在不同频率下的响应情况。
可以选择合适的频率响应测试仪器，并按照操作说明进行测试。
总结：变频器专用电抗器设计计算与测定是保证变频器系统正常运行的关键步骤。
通过合理的设计计算和精确的测定方法，可以确保变频器专用电抗器的性能和效果。
在实际应用中，需要根据具体的需求和系统要求进行设计计算与测定。
电抗器设计1-电抗器的标准计算
情况进行选择。
02
自然散热
利用空气对流和辐射散热的方式，适用于小型电抗器或低功耗电抗器。
在设计时需要考虑散热片、通风口等结构，以增加散热面积和提高散热
效率。
03
强制散热
通过风扇、散热片等散热装置，利用强制对流散热的方式。适用于大型
电抗器或高功耗电抗器。需要合理设计散热装置的位置和数量，以确保
散热效果良好。
滤波电抗器的设计还需要 考虑到系统的阻抗匹配和 滤波效果。
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感谢您的观看
流。
并联电抗器的设计还需要考虑 到系统的电压波动和闪变。
并联电抗器的设计还需要考虑 到系统的谐波抑制和滤波效果 。
设计实例三：滤波电抗器
滤波电抗器的设计主要考 虑的是电抗器的阻抗和电 感值，以实现特定的滤波 效果。
滤波电抗器的设计还需要 考虑到系统的额定电压和 额定电流。
ABCD
滤波电抗器的设计需要考 虑到系统的谐波源和滤波 目标。
应用
感抗决定了电抗器对交流电的阻碍作用，是电抗 器设计中的重要参数。
计算电抗器的电抗功率
电抗功率计算公式
$P = IXcosvarphi$
解释
电抗功率（P）与电流（I）和电压（V）的相位差 （cosφ）有关。
应用
电抗功率决定了电抗器的能量转换效率。
计算电抗器的电抗电流
电抗电流计算公式
01
$I = frac{V}{X}$
考虑电抗器的噪音问题
噪音问题
电抗器在运行过程中会产生噪音， 需要考虑其噪音问题，以避免对 周围环境和人员造成影响。可以 采用隔音、减震等措施来降低噪
音。
隔音措施
通过加装隔音材料或隔音罩等方 式，减少噪音的传播。需要选择 合适的隔音材料和设计合理的隔
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Li pp m1 S L
Pi r mI 2 r i
线圈损耗
Pi k kFS Pi r
k FS 为附加损耗系数（1.1~1.35）
线圈导线重量 裸导线重量
Gc mL1 pp m1S L rc
绝缘导线重量
Gcu 1 kc Gc
kc kalc
b a 1.57 S L 2 2
N 'E
H 'L yox 2 yol Pre pp b1 yol
N' N E 2 INT E 0.5 2
式中 ， pp 2 代表中部进线； pp 1 代表端部进线； yol 为正常油道长度； yox 为考虑 分接抽头需要的预留油道长度； ’ Pre 为垫块压缩系数。 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 N E 进行适当调整。 N e1 为正常段段数；
2.2.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
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） ， Ac 为铁轭有效截面积（ m 2 ） ， G 为角 重（kg） ， Bm 为铁心 AZ 为心柱有效截面积（ m 2 ） 最大片宽（m） ， M 为铁心总厚度（ m） ， bcm 为铁轭片高（m） ， K dp 为铁片叠压系数。
3.设计线圈时电压、电流的选取
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
X 1k1 , X 2k1 , X 3k1 , , X N k1
Ui i X i, , 3 , 2 ,1, k 1 ， （ Ii
N
）
设计线圈时电压 U U1 设计线圈时电流 I N 个电流中之最大值。
洛氏系数
L 1
线圈漏电抗
2 R R1 HL
X
各分接漏电抗
8 fW 2 L AQ HL
107
W X ' X i i 1, 2,3, W
各分接漏抗压降
i UQ I I X i
2
N
各分接总电抗及其压降
i i 各分接总电抗 X k Xm X i
线圈幅向厚度
BH ka M1We1a1
式中 k a 为幅向绕制系数，对纠结段 ka 1.05 ，对连续段 ka 1.03 。
4.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 R
D 2
纸筒内半径 Rtn R1 0
0 为铁心至纸筒间隙
纸筒外半径 Rtw Rtn 1
三相电抗器， K p 3 ； 单相电抗器， K p 2 铁轭重量
4 Ge 4 K p
铁心总重
M Ar 0 e Fe
GFe Gz Ge G
铁心损耗
G G Pi Fe K 0 Pi z Gz Pi e Ge 2 2
3.1 线圈匝数
最大分接对应的匝数：
W'
B ' 铁心中磁密（T）
kmU 2 fB ' Az
km
主电抗压降 总电抗压降
通常选取 km 0.85~0.93 W INT (W ' 0.5')
第 i 分接对应的匝数：
W' W
X i k1 X k1
Wi INT (Wi ' 0.5')
式中 kalc 56 对铝导线； kalc 17 对铜导线， 为扁导线两边缘缘厚度（ m） 。 铁心窗高 线圈至上铁轭距离 H s1 线圈至下铁轭距离 H s 2 铁心窗高
H 0 H L H s1 p H 0 n AZ rFe
Xm
选择 n, 值，使 X m km X k1 每铁心柱气隙数
8 2 fW 2 A 107 n
对三相， nb n ，对于单项 nb 正整数 。 2 各分接主电抗
n
X
各分接主电抗压降
i m
W Xm i W
2
U i m Ii X i m
各分接铁心中磁密
3.2 主电抗计算
初选单个气隙长度 （m） 气隙等效导磁面积计算 气隙磁通衍射宽度：
式中， H B 为铁心饼高度（m） 。 气隙磁通衍射面积:
HB ln
A 2 2 2 BM M
气隙等效导磁面积:
A
主电抗:
AZ A 2 K dp
各分接总电抗压降
i i i Uk Um UQ
各分接总电抗误差
K ei
线圈导线每相总长 线圈平均匝长 每相总长 线圈损耗 每相电阻
X ki X ki 1 100% X ki 1
l p 2 RP
Li Wi l p l '
l ' 为每分接引线长（m） 。
ri
线圈电阻损耗
2.铁心参数选择 2.1.铁芯直径：
D K D 4 SZ m， mm
K D 铁芯直径经验系数 S Z 额定容量，kVA
m 为装有线圈的铁心柱数，单相 m 2 ， 三相 m 3 ； K D 为经验系数， 对于冷
轧钢片、铜导线， K D 0.054 ~ 0.058 ， 铝导线的 K D 0.05 ~ 0.054 。
K 2 绝缘修正系数
L 线饼截面周长,对连续式线圈
L 2 M1We1a1 b1
考虑到空心电抗器的特性：得到温升试验的经验公式： （这种计算为公司保密）
T 0.432H 0.2 q0.8
H 线圈高度
m
q 热负荷 W / m2
选各分接中最大的铁耗值作为铁心损耗 PFe
i i i 总损耗 P 1 P k P Fe
线圈对油平均温升 遮蔽系数
K3 1
NT BOB DP
NT 沿圆周垫块数， BOB 垫块宽度
线段热负荷
Q0
K1K 2 IWe1 J 109 K FS K3 L
K1 插算到 85℃ 时的系数， 铝 K1 36.8 ， 铜 K1 22.1 ；
We1 为正常段匝数。
并绕根数
M '1
I pp S L J '
J ' 为初选电密 A m2
M1 INT M '1 0.5
电流密度
J
线圈高度
I pp S L M1
导线总高度 H L1 N E b1 ； 由 油道布置得到压缩后的油道总高度 H L 2 ，线圈总高度为：
H L H L1 H L 2
1.电抗器的额定值与技术要求：
额定容量 S c （kVA） 所接线路的额定电压 U L （V） 相数 m 各分接相电压 U i （V）
i 1, 2,3,
N 分接数
,N
各分接电流 I i
i 1, 2,3,
,N
空载损耗 P01 (W ) 负载损耗 Pk1 (W ) 线圈对空气的温升 TH （℃） 油面最高温升 TM 0 （℃）
U im Bi 2 fWi AZ
4.线圈设计（饼式）
线圈高度估计值
H 'L n 1 H B n H
H 0.1 ~ 0.15m ， H B 为单个铁心饼高度，通常 H B 5cm
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 b（ ， 幅向厚度 a（ ； 1 m） 1 m） 导线截面积 S L （ m 2 ） 。 线圈段数
1 为纸筒厚度
线圈内半径 R2 Rtw C0
C0 为纸筒厚度
线圈外半径 R R2 BH 线圈直径 D 2R 铁心柱中心距 M 0 D CX
C X 为相间距离。
线圈平均半径 RP R2 线圈漏抗压降 线圈漏磁等效面积
BH 2
2 2 AQ BH Rp R2 AZ K dp 3