上海民恩电气有限公司
DK系列单相交流电抗器
产品说明书
单相交流电抗器
Single-phase AC reactor
一．产品概述Product Profile
单相交流电抗器适用于变频器、伺服、驱动器、逆变器等设
备。接在电源和变频器等设备之间的，它能限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效的保护变频器并能够改善变频器的功率因数，抑制变频器输入电网的谐波电流; 限制以谐波形式出现的电路反馈。它们还可以降低因为转换直流连接电容器中的输入整流器而导致的交流电流及其频率。用于负载侧时，电机电流流经这些电抗器可以补偿长电缆的电容性电荷反转电流，用于平滑滤波，降低瞬变电压dv/dt，延长电机寿命。降低电机的噪音，降低涡流损耗、降低输入高次谐波造成的漏电流、保护变频器内部的功率开关器件。
二．DK电抗器结构特点Construction Features
1.铁心采用优质低损耗冷轧硅钢片，铁心柱由多个气隙分成均匀小
段，气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔，气隙间及铁饼与铁轭间
采用耐高温高强度粘接剂粘接，以保证电抗气隙在运行过程中不发生变化，同时有效减少铁芯饼之间的震动，从而降低噪音。
2.线圈采用F/H级绝缘系统，有良好的绝缘性能和耐温性能。
3.电抗器采用整体压力浸漆工艺，经高温热烘固化后产品整体机械
强度高，防潮性能好；产品在运行中大大降低了噪声和振动，有效提高了产品长期运行的可靠性。
三. DK电抗器性能参数Performance Parameters
1. 额定工作电压：220V/50Hz
2. 额定工作电流：5A至1600A@40℃
3. 抗电强度：铁芯－绕组3500VAC/50Hz/10mA/10s无飞弧击穿
4. 绝缘电阻：>100MΩ
5. 电抗器噪音：<65dB
6. 防护等级：IP00
7. 绝缘等级：F/H级
8. 产品执行标准：GB10229-88电抗器 /JB9644-1999半导体电气传动用电抗器
四. DK电抗器型号含义Model Description
五．DK 电抗器接线方式 Connection mode
六. DK 电抗器产品型号及技术参数 Model and technical parameters
电抗器型号 图号 额定电流 A 压降
V
电感
mH 外型尺寸
L W H A B
DK-3-2.8 A
3 4.
4 4.67 80 6
5 90 55 45 DK-5-2.8 5 4.4 2.8 80 65 90 55 45 DK-10-1.4 10 4.4 1.4
80 65 90 55 45
DK-12-1.167 12 4.4 1.167 85 90 95 65 64 DK-15-0.934 15 4.4 0.934 85 90 95 65 64 DK-20-0.7 20 4.4 0.7
85 90 95 65 64
DK-25-0.56
25
4.4 0.56 96 90 110 84 70
DK-30-0.467
30 4.4 0.467 96 90 110 84 70 DK-40-0.35 40 4.4 0.35 96 110 110 84 70 DK-50-0.28 50 4.4 0.28 170 100 160 80 70 DK-60-0.233 B 60 4.4 0.233 170 100 160 80 70 DK-80-0.175 80
4.4 0.175 170
120 160 80 90 DK-100-0.127
100 4.4 0.14 170
140
160 80 100
DK-120A 、DK-130A 、DK-150A 、DK-180A 、DK-200A 、DK-220A 、DK-250A 、DK-280A 、DK-300A 、DK-350A 、DK-400A 、DK-450A 、DK-500A 、DK-600A 、DK-650A 、DK-700A 、DK-800A 、DK-900A 、DK-1000A 、DK-1200A 等。---均可以根据客户提供的技术参数生产加工！
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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，是高压直流换流站的重要设备之一。 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。 表1供货范围及设备技术规格一览表
本设备招标书技术文件要采购的干式空心平波电抗器，其安装地点的实际外部条件见表1.1：设备外部条件一览表。投标方应对所提供的设备绝缘水平、温升等相关性能参数在工程实际外部条件下进行校验、核对，使所供设备满足实际外部条件要求及全工况运行要求。 表1.1 设备外部条件一览表（项目单位填写） 1.1 正常使用条件 1.1.1 周围空气温度 最高不超过40℃，且在24h内测得的平均温度不超过35℃。
三相滤波电抗器作 一．设计依据 482V 500V 1，电抗器总额定容量16.66kvar 15.51kvar 2，电抗率 4.16％ 4.16％ 3，总电感量 0.0577mH 0.0619mH 4，电容器安装总容量550Kvar 550Kvar 5，电容器额定电压 480v 500v 6，电容器基波容量383.31Kvar 357.31Kvar 7，成套装置分四组即：50kvar ，100kvar ，200kvar ，200kvar 。 按安装容量分配： 1/2/4/4 故需制做四只三相或12只单相电抗器 二，电抗器制作要求 ⒈ 电抗器的绝缘等级660v 。 ⒉ 电抗器的耐热等级H 级。 ⒊ 电抗器的额定容量S ，0.7Kvar 。 ⒋ 电抗器的电抗率 4.16％。 ⒌ 电抗器的电感1.995mH 。 ⒍ 电抗器的额定电流33.2A 。 ⒎ 电抗器的绝缘耐压5千伏。 三，铁芯计算及材料的选择 ⒈ 硅钢片选用D310取向硅钢片。 2．电抗器容量的确定。 （1）给定无功16.6Kvar 求电容量 C =92102?fU ?=9210500 3146.16??=910785000006.16?=211.46μF （2）根具电容量求容抗 Xc= 6101c ω=61046 .2113141??=15.064?
（3）已知容抗和电抗率求电抗 XL=0.0416064.15?=0.6266624 ? （4）求制作电抗器的电感 L=310?ωXL =310314 6266624.0=1.9957mH （5）根具电容器的容抗和额定电压求电抗器的流 IL=XC u =064 .15500=33.2A （6）求制作电抗器的容量 Q=310-IV =33.2?21310-=0.7kvar ⒉ 铁芯柱截面积的选择。 ⑴按0.7Kvar 计算铁芯柱的截面积。（按三相变 直径 D ＝kd 4P ＝69×47.0＝6.31cm （KD-经验数据） 铁芯柱圆截面积 S ＝π×2231.6??? ??＝3.14×9.55＝312cm 电抗器的电压 V ＝P ÷I ＝0.7÷33.2＝21V 一、 硅钢片宽度的选择 1 硅钢片宽度尺寸的计算 E ＝（2.6-2.9）2LI ＝2.922.330019957.0?＝4.3cm 取4.8 2 铁心厚度尺寸的计算 ⑴ 净厚度B ＝S ÷E ＝31 2cm ÷4.8cm ＝6.5 cm 硅钢片数为：6.5÷0.27＝240片 ⑵铁心厚度 s B ＝B ÷K ＝6.5 cm ÷0.91＝7.15 cm 二、 绕组匝数w 和气隙的计算 ⒈ 绕组匝数的计算w
输入交流电抗器(CAL 4%压降) 产品编号：1517465716 产品名称：输入交流电抗器(CAL 4%压降) 规格： 产品备注： 产品类别：电抗器 产品说明 CAL输入交流电抗器在变频调速系统中为防止因操作交流进线开关产生的过电压和浪涌电流对变频器的冲击，同时亦可以减少它产生的谐波对电网的污染，使之符合相关法规与标准。因此熟悉与变频器配套用的各类电抗器的作用和容量的选择等问题是有必要的。与变频器相配用的有交流输入电抗器、直流电抗器、交流输出电抗器、零序电抗器、正弦波滤波器。 ▍额定工作电压:3/380V/50Hz ▍电抗器噪音:小于65dB（电抗器水平距离点1米测试） ▍额定绝缘水平:5KV/min F级 ▍抗电强度:铁芯-绕组3000VAC/50Hz/10mA/60s无飞弧击穿 ▍产品执行标准:IEC289:1987电抗器 GB10229-88电抗器(eqv IEC289:1987) JB9644-1999半导体电气传动用电抗器
输入交流电抗器(CAL 2%压降) 产品编号：1092351816 产品名称：输入交流电抗器(CAL 2%压降) 规格： 产品备注： 产品类别：电抗器 产品说明 CAL输入交流电抗器在变频调速系统中为防止因操作交流进线开关产生的过电压和浪涌电流对变频器的冲击，同时亦可以减少它产生的谐波对电网的污染，使之符合相关法规与标准。因此熟悉与变频器配套用的各类电抗器的作用和容量的选择等问题是有必要的。与变频器相配用的有交流输入电抗器、直流电抗器、交流输出电抗器、零序电抗器、正弦波滤波器。 ▍额定工作电压:3/380V/50Hz ▍电抗器噪音:小于65dB（电抗器水平距离点1米测试） ▍额定绝缘水平:5KV/min F级 ▍抗电强度:铁芯-绕组3000VAC/50Hz/10mA/60s无飞弧击穿 ▍产品执行标准:IEC289:1987电抗器 GB10229-88电抗器(eqv IEC289:1987) JB9644-1999半导体电气传动用电抗器
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
电抗器 懂得放手的人找到轻松，懂得遗忘的人找到自由，懂得关怀的人找到幸福！女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。生活是灯，工作是油，若要灯亮，就要加油！相爱时，飞到天边都觉得踏实，因为有你的牵挂；分手后，坐在家里都觉得失重，因为没有了方向。
内容简介一：电抗器在电力系统中的作用 二：电抗器的分类 三：详细介绍及选用方法 四：各种电抗器的计算公式 五：经典问答 一：电抗器在电力系统中的作用
由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,产生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以补偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入补偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%～7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%～13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的1.35倍下长期运行,常用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升：铁芯85K，线圈95K,绝缘水平：3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值，其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级，不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上. 信息来自:输配电设备网 电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包括:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压。2)改善长输电线路上的电压分布。3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要，布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。 由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电
《单相交流电抗器的简易工程设计》 杜保明2006.03. 内容提要：本文结合产品的工程设计和生产的经验，举例介绍电抗器的铁心选用，线圈设计，磁路间隙，铜损和铁损的概算，温升的测算方法等。 关键词：单相交流电抗器，铁心，线圈，磁路间隙，铜损，高周波铁损概算，温升测算， 电抗器应用范围极为广泛，是电机启动，整流，变频，不间断电源等设备和系统中的不可或缺的部件之一。尤其是在变频和不间断电源系统中，电抗器的品质优劣可能直接决定了系统的性能和成本。 应该根据不同的要求来设计和制造电抗器，从而设计和计算的方法也各有差别。本文仅就不间断电源装置中交流电抗器的工程设计和概算方法进行讨论。 不间断电源的交流电抗器中通过的电流，既有基本频率的额定工作电流，又有进行调制的高频电流，还有相对应的各次高频谐波电流；在保证额定工作电流下的电抗值的同时，还要求保证在过负荷电流和饱和电流下的电抗；同时对电抗器的体积，重量，绝缘级别，尤其是负荷温升都有严格的规定。 交流电抗器的设计和计算依照下面所列的顺序进行。 1．根据对电抗器的基本电气参数要求，进行容量计算，选择铁心； 2．根据铁心及工作磁通密度，计算线圈的匝数和铁心的磁路间隙； 3．确定绕组的连接方式，选择绕组的线径（或载流面积），确定线圈的结构和尺寸； 4．计算绕组的铜损和铁心的铁损，判断绕组负荷温升和铁心负荷温升； 5．电抗器的整体结构设计和外形尺寸的检查。 以上的设计步骤是相互关联的，在步骤和步骤之间，如果发现不合，应随时加以调整。例如，当发现铁心窗口容纳不下绕组时，就要适当调整铁心的窗口尺寸；又如，当发生绕组铜损过大，线圈温升超出要求时，就必须调整绕组的导线载流面积，减小铜损，降低温升；等等。 以下就某型30KV A不间断电源中使用的单相交流电抗器为例，说明单相交流电抗器的简易工程设计和计算方法。 某型号30KV A不间断电源中对使用的单相交流电抗器的要求： 基本工作频率：fo = 50Hz；额定工作电流：I = 51.0 A； 额定工作电流时的电感量：L = 1.485mH±3%； 饱和电流（最大电流）：Ip = 122.4A； 饱和电流时的电感量：Lpm ≥L×99%； 调制开关频率和电流：f = 8000Hz；I f = 3.84Arms； 绝缘等级：H 级； 负荷状态：100% 连续；使用的回路电压：AC 415V 安装，使用环境和温度：室内机柜中，卧式，电抗器平均周温45℃； 冷却条件和允许温升：前-后风速2m / s , 温升75℃以下（电抗器温度最高 120℃）； 体积：L ≤195mm，W≤105mm，H ≤165mm。
单相分补电抗器说明 单相分补电抗器主要用于低压无功补偿系统的分相补偿回路中；通常由一只单相电容器串联一台单相电抗器形成LC回路，根据客户的需要进行分相投切。电容柜根据线路感性负载耗用无功电流自动投入所需电容器量提供适当的无功电流，从而提高线路的功率因数；解决了电网线损耗和谐波干扰问题。 （单相分电抗器接线图） 一、CKDG-1.2/0.25-6%单相分补串联电抗器选型配置：
单相分补电抗器型号CKDG-1.2/0.25-6% 型式Type单相串联电抗器电抗率Reactor6%电抗器容量Rated power 1.2kvar联结Connection串联电压Se.Vol0.22KV电流Se.Cur46.2A 相数Number of phases三相频率Frequency50Hz 电感量Inductance0.597mH温升Temperature rise＜65K 冷却方式Cooling Type自冷品牌Brand上海民恩配套电容器容量20kvar配套电容电压0.22KV 质保期Warranty period一年三包服务货期3-5天 二.CKDG-1.2/0.25-6%单相分补串联电抗器技术参数： 以下是串联电抗器厂家技术参数供您参考 1依据标准：GB/T10229-1988JB5346-1998串联电抗器标准 2电抗器型号：CKDG-1.2/0.25-6% 3电抗器品牌：上海民恩 4电抗器频率：50HZ/60HZ 5系统额定电压：0.22KV 6额定电抗率:6%、额定电流：46.2A、额定电感量：0.597mH 7绝缘材料耐热等级:F/H级、冷却方式：AN 8使用条件：户内、海拔高度:2000m、环境温度:-25℃～+45℃ 9外形尺寸:请咨询客服安装孔尺寸： 10单位：mm材质：铜包，铝包（客户自选）
高阻抗电弧炉的设计特点和应用 引言高阻抗电弧炉是一种高效率的新型炼钢炉，它具有一系列突出的优点：能大幅度地降低电能和电极消耗、能显著地减少对供电电网的短路冲击和谐波污染。 高阻抗电弧炉吸取了近25年来出现的所有电弧炉炼钢新技术，再加上泡沫渣的成功应用，使得一直发展缓慢的交流电弧炉在电弧稳定性、效率和对电网短路冲击减少方面均可同直流电弧炉相媲美。 本文介绍了带饱和电抗器和固定电抗器的高阻抗电弧炉。前者具有高超的伏安特性，使短路电流很小，基本上达到了恒电流电弧炉特性。 1 高阻抗电弧炉的供电电源1．1 对供电可靠性的要求电弧炉属于热加工设备，如果中途停电，会造成很大的损失：使电耗和原材料增加，使产品质量下降，甚至造成整炉钢水报废，炉子越大损失越大。根据有关规范规定，电弧炉属于二级负荷。 对于炉子容量在50t及以上的电弧炉通常由两路独立高压电源供电，炉容较小的可由一路高压电源供电。 1．2 公共供电点的确定电弧炉的公共供电点系指其与电力系统相连接的供电点，并接有其他用户负荷。对公共供电点的要求主要考虑以下因素： 1）供电变压器容量要能适应电弧炉负荷特性的要求； 2）由电弧炉负荷引起的公共供电点的电压波动和电压闪变值、以及谐波电流值不得超过国标GBl4549-93中的允许值； 3）由电弧炉负荷引起的公共供电点的电压不对称度不得超过2％。 电弧炉的公共供电点有两种情况，其一是电弧炉系统直接与电力系统相连接；其二是电弧炉系统通过企业总变电所与电力系统相连接。电弧炉一般不由车间变电所供电。 当电弧炉由企业总变电所母线供电时，为了防止对其他负荷供电质量产生不良影响，一般要求供电变压器的容量为电炉变压器容量的2．5倍以上。当不能满足此要求时，或增大供电变压器容量；或采用专用中间变压器供电，这需要经过技术经济比较来确定。 当采用专用中间变压器供电时，该变压器容量的选择，应与电炉变压器经常过负荷运行状
各种电抗器的计算公式 加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH)，设定需用 360ohm 阻抗，因此：电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数： 圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径 (吋) 圈数 = [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈 空心电感计算公式 作者：佚名转贴自：本站原创点击数：6684 文章录入： zhaizl 空心电感计算公式：L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度 单位分别为毫米和mH。。 空心线圈电感量计算公式: l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44) 线圈电感量 l单位: 微亨 线圈直径 D单位: cm 线圈匝数 N单位: 匝 线圈长度 L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=25330.3/[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125 谐振电容: c 单位 F 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q值决定 谐振电感: l 单位: 微亨 线圈电感的计算公式 1。针对环行CORE，有以下公式可利用: (IRON) L=N2．AL L= 电感值（H) H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈) AL= 感应系数 H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A) l= 磁路长度（cm) l及AL值大小，可参照Micrometal对照表。例如: 以T50-52材，线圈5圈半，其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋)，经查表其AL值约为33nH L=33．(5.5)2=998.25nH≒1μH 当流过10A电流时，其L值变化可由l=3.74(查表) H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 （查表后） 即可了解L值下降程度(μi%) 2。介绍一个经验公式 L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
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I eq 指标。I eq 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；I n 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；P n 为频率的加权系数。h n 、P n 与频率的对应关系见文 [2]。 在直流系统处于双极、平衡运行情况下，I eq 的允许值分为：高标准（I eq 为100 ~ 300mA）；中 等标准（I eq 为300 ~ 1000mA）；低标准（I eq 超过1000mA）。对于单极运行的直流系统，该标准可 增大2 ~ 3倍。近年来，随着光纤通信的普及，以上标准也有逐渐放宽的趋势。
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
关于变频器进出线电抗器的选择 随着电力电子技术的迅速发展，从20世纪90年代以来，交流变频调速已成为电气传动的主流，其应用范围日益广泛。由于变频器被使用在各种不同的电气环境，不采取恰当的保护措施，就会影响变频器运行的稳定性和可靠性。实践证明，适当选配电抗器与变频器配套使用，可以有效地防止因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流对它的冲击，同时亦可以减少变频器产生的谐波对电网的污染，并可提高变频器的功率因数。因此探讨与变频器配套用的进出线电抗器的选择方法是十分必要的。 一、关于变频器进线线电抗器的选择问题 1，额定交流电流的选择 额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分量。即输入电抗器实际流过的电流是变频器的输入电流。 2，阻抗电压降 阻抗电压降是指50HZ时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。通常选择阻抗电压降在4V~8V左右。 3，电感量的选择 电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！若电感量选择不合适，会直接影响额定电流下的阻抗电压降的变化，从而引起故障。而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。选择了额定交流电流与阻抗电压降也就确定了电感量。 二、关于变频器出线电抗器的选择问题 1，额定交流电流的选择 额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分量。即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。 2，阻抗电压降 阻抗电压降是指50HZ时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。通常选择阻抗电压降在2V~8V左右。 3，电感量的选择 电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！若电感量选择不合适，会直接影响额定电流下的电压降的变化，从而引起故障。而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。 输出电抗器电感量的选择主要是根据在额定频率范围内的电缆长度来确定，然后再根据电动机的实际额定电流来选择相应电感量要求下的铁芯截面积和导线截面积，才能确定实际电压降。 4，对应额定电流的电感量与电缆长度：
电抗器的简介及应用 一.电抗器的种类与概述 电抗器又称为扼流圈、电感器或铁芯电感器，在电子设备中应用极为广泛，品种也很繁多。通常可分为电流滤波扼流圈、交流扼流圈、电感线圈三种。 1．按线圈数量可分为：单相电抗器（1只或2只线圈）；三相电抗器（3只线圈）. 2．按铁芯型式可分为：空芯电抗器、铁芯电抗器两种，而铁芯电抗器又分为有气隙铁芯电抗器和无气隙铁芯电抗器。 二.常用电抗器的介绍与主要技术指标 1.电源滤波电抗器（单相电抗器、有气隙铁芯电抗器）。 用途：用于平滑整流后的直流成分，减小其波纹电压，以满足电子设备对直流电源的要求。 主要技术指标：电抗器名称、型号、电感量、直流电位、直流磁化电流、波纹电压、波纹频率、绝缘等级和环境温度。 2.单相（三相）交流电抗器（输入、输出电抗器） 用途：用于交流回路中，作为平衡、镇流、限流和滤波的一种铁芯电感器。 主要技术指标：电抗器名称、型号、电感量、额定工作电流、工作频率、绝缘等级、环境温度。 三.电抗器工作环境及绝缘等级的分类 1．绝缘等级： Y A E B F H C 90℃105℃120℃130℃155℃180℃180℃以上2．环境温度：-5℃～+40℃
如有特殊要求时，应保证电抗器最高工作温度小于绝缘等级极限温度。 3．海拔高度：≤2000m.要求高海拔时，允许最大电流相应降低如下图所示： 0 1000 2000 3000 4000 5000M 4．空气相对湿度：≤90％ 5．绝缘水平： 额定绝缘（工作）电压 介电性能试验电压 AC 660V 及以下 2.5 KV 750V ～800V 3 KV 1200V 3.5 KV 6KV 25 KV /1min 10KV 35 KV/1min 35KV 85 KV/1min 四.常用基本名词的定义 1．电感量L （H ） 电抗器的电感量是相电感，是在规定频率下相电压降为Δμ时相电感值。 2．电抗百分比（％） 电抗器的电抗值与串连的电容器容抗值之比，以百分值表示。 3．电压降Δμ（V ） 电抗器通过额定电流In 时，电抗器的相电压降。 4．相对电压降μx （％） 电抗器相电压降Δμ与电网进线的相电压u 相的比值的百分值表示。 5．额定电压Un （V ） 20 40 60 80 100 % 87%
各种电抗器的计算公式 The manuscript was revised on the evening of 2021
各种电抗器的计算公式 加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * * F(工作频率) * 电感量(mH)，设定需用 360ohm 阻抗，因此：电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ÷ (2* ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2* ÷ = 据此可以算出绕线圈数： 圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(寸)) + ( 40 * 圈长(寸))}] ÷圈直径 (寸) 圈数 = [ * {(18* + (40*}] ÷ = 19 圈 空心电感计算公式 作者：佚名转贴自：本站原创点击数：6684 文章录入： zhaizl 空心电感计算公式：L(mH)= D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度 单位分别为毫米和mH。。 空心线圈电感量计算公式: l=*D*N*N)/(L/D+ 线圈电感量 l单位: 微亨 线圈直径 D单位: cm 线圈匝数 N单位: 匝 线圈长度 L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ= 谐振电容: c 单位 F 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q值决定 谐振电感: l 单位: 微亨 线圈电感的计算公式 1。针对环行CORE，有以下公式可利用: (IRON) L=N2．AL L= 电感值（H) H-DC=πNI / l N= 线圈匝数(圈) AL= 感应系数 H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A) l= 磁路长度（cm) l及AL值大小，可参照Micrometal对照表。例如: 以T50-52材，线圈5圈半，其L值为T50-52(表示OD为英寸)，经查表其AL值约为33nH L=33．2=≒1μH 当流过10A电流时，其L值变化可由l=(查表) H-DC=πNI / l = ×××10 / = （查表后） 即可了解L值下降程度(μi%) 2。介绍一个经验公式 L=(k*μ0*μs*N2*S)/l 其中
电抗器的基本结构 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
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。空心式电抗器的紧固方式一般有两种：一是采用水泥浇铸，故又称为水泥电抗器；另一种是采用环氧树脂板夹固或采用环氧树脂浇铸。 空心电抗器都做成单相。组成三相电抗器组时，有三种排列方式。不同的排列方式，相间互感不同，因而对线圈的绕向和匝数的要求也不同。按图1-4（a）排列的电抗器，为了减少相间支撑瓷座的拉伸力，中间一相线圈的绕向应与上下两相相反；重叠两相线圈绕向相反，另一相与上面的那一相绕向相同；按1-4（c）排列时，则三相绕向相同。 （a）垂直排列；（b）两相重叠一相并列；（c）水平排列 在空心式电抗器中，主磁通与导线交链，因此必须充分注意涡流损耗。在电流较大的水泥电抗器中，其线圈均由两根以上的电缆并绕。为了使各并联支路中电流分配均匀，各支路电缆要进行换位，常用的换位法；水泥电抗器一般用DKL型铝电缆绕制，电缆绝缘为的电缆纸，外面再绕包棉纱编织带或玻璃布带作护套，在金属模具中
如下 1. 进线电抗器 1.1 进线电抗器的额定电流I LN： 对直流传动装置(6RA70)： I LN=0.82I dN (A) 式中：I dN：传动装置额定整流电流，通常即为由其供电的电动机的额定电流 (A)。 对电压型变频器(6SE70)： I LN=1.1I CN (A) 式中：I CN：变频器额定输出电流，通常即为由其供电的电动机的额定电流 (A)。 对6SE70中的整流单元和整流/回馈单元： I LN=0.87I dc (A) 式中：I dc：整流单元或整流/回馈单元额定输出电流 (A)。 1.2 进线电抗器的电感值L： 对直流传动装置(6RA70)和6SE70中的整流/回馈单元按压降4%选择L： L=0.04U LN/(30.5×2πfI LN) (H) 式中：U LN：进线电压的线电压有效值 (V) f：电网频率 (Hz) I LN：进线电抗器的额定电流 (A) 当f=50Hz时： L=73.51×U LN/I LN (μH) 也可根据进线电抗器的进线电压U LN和额定电流I LN直接从下面的表1.1~表1.4中选择进线电抗器(适用于f=50Hz)。 对变频器(6SE70)和6SE70中的整流单元，按压降2%选择L： L=0.02×U LN/(30.5×2πfI LN) (H) 式中：U LN：进线电压的线电压有效值 (V) f：电网频率 (Hz) I LN：进线电抗器的额定电流 (A) 当f=50Hz时： L=36.76×U LN/I LN (μH) 也可根据进线电抗器的进线电压U LN和额定电流I LN直接从下面的表1.5~表1.8中选择进线电抗器(适用于f=50Hz)。
07 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=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=??????=?=-0.61310105.612659403.0605081087 322722πδπδn 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 =?-3 m 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；
电抗器在整流电源中的应用 作者（上海宙康电气有限公司） 摘要：介绍了交流进线电抗器和直流平波电抗器及直流平衡电抗器在整流电源中的作用，并概述了交流进线电抗器和直流平波电抗器及直流平衡电抗器参数的选择。 关键词：进线电抗器；平波电抗器；平衡电抗器；整流电源 1引言 随着电力电子技术的迅速发展，整流电源、直流电机调速电源其应用范围日益广泛。但是由于整流电源被使用在各种不同的电气环境，若不采取恰当的保护措施，就会影响整流电源及负载运行的稳定性和可靠性。实践证明，适当选配电抗器与整流电源配套使用，可以有效地防止因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流对它的冲击，降低电流脉动系数，确保电流连续，防止整流电源产生环流，同时亦可以减少整流电源产生的谐波对电网的污染，并可提高整流电源的功率因数。因此探讨与整流电源配套用的各类电抗器的作用和容量选择等问题是十分必要的。 2整流电源配套用的电抗器有3种 与整流电源配套用的电抗器有3种，一种是进线电抗器，用于无整流变压器的整流电源中，现多用于直流调速器中。另一种是平波电抗器，用于直流回路中。再一种是平衡电抗器，用于双反星形整流电路或两组电源并联电路中。 1）进线电抗器：SLK进线电抗器，它能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地保护整流器（直流调速器）和改善其功率因数。接入与不接入进线电抗器时，整流器（直流调速器）输入电网的谐波电流的情况，图1所示。从图1可以看出接入电抗器后，能有效地抑制谐波电流。 2）平波电抗器：DCL平波电抗器接在整流电源的直流整流环节与负载之间，DCL能改善电压脉动系数，使电流连续负载运行更稳定，及改善整流电源的功率因数。 二种电抗器在整流电源中的连接如图2所示。
电抗器计算公式和步骤 S=1.73*U*I 4% X=4/S*.9 1. 铁芯直径D D=KPZ0.25 cm K—50~58 PZ—每柱容量kVA 2.估算每匝电压ET ET=4.44fBSP×10-4 V B—芯柱磁密 0.9~1T SP—芯柱有效截面
cm2 3. 线圈匝数 W=UKM/（ET×100）KM—主电抗占总电抗的百分数 U—总电抗电压 V 4. 每匝电压及铁芯磁密 ET=UKM/（W×100） V BM=ET×104/（4.44fSP） T 5. 主电抗计算 选择单个气隙尺寸δ=0.5~3cm 计算行射宽度E E=δ/πln((H+δ)/δ) cm H—铁饼高度,一般5cm 计算行射面积SE
SE=2E×(AM+BM+2E) cm2 AM—叠片总厚度 cm BM—最大片宽 cm 计算气隙处总有效截面积 SM=SF/KF+SE cm2 SF—铁芯截面 KF—叠片系数 计算气隙个数 n=(7.9fW2SM)/(X NδKM×106) XN—电抗Ω 计算主电抗 XM=(7.9fW2SM)/(nδ×108) 如果XM≈X N KM/100则往下进行，否则重新选择单个气隙长度，重复上述计算。 6.
漏电抗计算 Xd=(7.9fW2Sdρ)/(H×108) Ω Sd=2π/3FRF+πRn2-SF/KF ρ=1-2×（RW-RO）/（π×H）式中： F—线圈幅向尺寸 cm RF—线圈平均半径 cm Rn—线圈内半径 cm RW—线圈外半径 cm RO—铁芯半径 cm
H—线圈高度 cm 总电抗X N X N=XM+Xd Ω 附：串联电抗器参数与计算 一基本技术参数 1 额定电压UN （电力系统的额定电压kV） 并联电容器的额定电压U1N 2 额定电流I1 3 额定频率f 4 相数单相三相 5 电抗器额定端电压U1当电抗器流过额定电流时一相绕组二端的电压6 电抗器额定容量P