电抗器的技术参数
北极星智能电网在线讯:变频器/直流调速器专用电抗器
变频器/直流调速器专用电抗器采用优质矽钢片和导线经先进的工艺精制而成，具有体积小、温升低、无噪声等特点。通常安装在变频器的输入或输出端，可抵制变频器产生的谐波向电网传递，减少变频产生的谐波对其他元件的干扰，改善电网质量、提高功率因数并限制电网电压的异常波动和电网上的冲击电流、平抑波形、减少对变频器的影响。用在变频器直流调速器的输出端，限制变频器与电机连接电缆的容性充电电流钝化变频器的PWM波的电压上升率。提高功率因数补偿因数、改善电网质量、平抑波形，是变频器与电机间重要元件之一.
高/低压电抗器
电容器在补偿容性无功功率的时候，往往会受到谐波电流，合闸涌流及操作过电压的影响，造成电容器损坏和功率因数降低，为此需要在电容器前端加装串联电抗器，用以抑制和吸收谐波，保护电容器，避免谐波电压电流及冲击电压电流的影响，改善电能质量提高系统功率因数，延长电容器寿命，保证电网安全运行。
调谐电抗器
三相调谐串联电抗器是与补偿电容器串联使用的，它对稳态性的谐波(5、7、11、13次)构成串联谐振，起消除谐波对电容器和其它电器设备的危害，保护电容器的爆炸和谐波影响的容量，使用电设备安全，而正常的工作，通常有5-7%电抗率的电抗器及13%电抗率的电抗器，属高电感值的电抗器，调谐电抗器具有稳定的安全性，为企业优化系统配置，实现节能降耗。
变频器使用电抗器应如何选择？
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变频器运用电抗器应如何选择?下面从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面停止剖析。
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，同时应该思索足够的高次谐波重量。即输出电抗器实践流过的电流是变频器电机负载的输出电流。
2. 电压降
电压降是指50HZ时，对应实践额定电流时电抗器线圈两端的实践电压降。通常选择电压降在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!若电感量选择不适宜，会直接影响额定电流下的电压降的变化，从而惹起毛病。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是依据在额定频率范围内的电缆长度来肯定，然后再依据电动机的实践额定电流来选择相应电感量请求下的铁芯截面积和导线截面积，才干肯定实践电压降。
4. 对应额定电流的电感量与电缆长度：
电缆长度额定输出电流电感量
300米100A 46μH
200A 23μH
250A 16μH
300A 13μH
600米100A 92μH
200A 46μH
250A 34μH
300A 27μH
理想的电抗器在额定交流电流及以下，电感量应坚持不变，随着电流的增大，而电感量逐步减小。
当额定电流大于2倍时，电感量减小到额定电感量的0.6倍。
当额定电流大于2.5倍时，电感量减小到额定电感量的0.5倍。
当额定电流大于4倍时，电感量减小到额定电感量的0.35倍。
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
变频器专用型输入电抗器，安装于电源和变频器输入线之间，限制变频器的进线端的压降，抑制晶闸管的dv/dt（电压变化率）和di/dt（电流变化率）。 作用 在变频调速器系统的运行过程中，变频调速器经常会受到来自电网的浪涌电流和浪涌电压的冲击，影响变频调速器的性能，缩短变频调速器的使用寿命，甚至会严重损坏变频调速器。 变频器专用型输入电抗器的作用在于： 1、抑制来自电网的浪涌电压和浪涌电流，保护变频速器，延长其使用寿命； 2、抑制来自电网的3,5次谐波的电磁干扰（如果频率高于5次，需选用变频器专用型输入滤波器）；适用范围1、电网相间电压的不平衡率大于额定电压的1.8%； 2、阻抗极低的线路（动力变压器为变频器额定值的10倍以上）； 3、在一条线路上为减小线电流而安装大量的变频器； 4、使用功率因数校正电容，或者是校正电源； 变频器专用型输出电抗器 变频器专用型输出电抗器，安装于变频器的电源输出线与电机之间，用以钝化变频器输出电压（开关频率）的陡度，减少逆变器中的功率元件的扰动和冲击，且在负载合闸瞬间能够有效地抑制回路涌流，保护回路中的变频器装置及其它元器件免受过电流冲击。 变频器专用型输出电抗器根据其选用的芯体材质的不同，分为以下两种： 1、铁芯式变频器专用型输出电抗器 当变频器的载波频率小于3KHZ时采用铁芯式变频器专用型输出电抗器。 2、铁氧体式变频器专用输出电抗器电抗器 当变频器的载波频率小于6KHZ时采用铁氧体式变频器专用型输出电抗器。 作用 1、有效降低IGBT输出的高dv/dt,延长电机寿命； 2、抑制变频器输出的谐波干扰； 3、补偿长线分布电容的影响，延长传输距离(最大允许电动机电缆长度主要取决于传动装置的开关频率和输出电压)； 4、减小变频器噪声； 使用环境 1、海拔高度不超过2000米； 2、运行环境温度-25℃～+45℃，相对湿度不超过90%； 3、周围无有害气体，无易燃易爆物品； 4、周围环境应有良好的通风条件，如装在柜内，应加装通风设备； 性能参数 1、可用于400V、660V系统； 2、额定绝缘水平3kV/min； 3、电抗器各部位的温升限值：铁芯不超过85K，电圈温升不超过95K； 4、电抗器噪声不大于45dB； 5、三相电抗器的任意两相电抗值之差不大于±3%。 6、耐温等级H级（180℃）以上。 电抗器产品执行检验标准：IEC289：1987 电抗器 GB10229-88 电抗器 JB9644-1999 半导体电气传动用电抗器 GB6450-86 本标准等效国标IEC 726(1982)《干式电力变压器》 用户对变频器使用电抗器应如何选择？下面从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。 1，额定交流电流的选择
串联电抗器选择方法 关键词：电抗器电抗率铁芯电抗器空心电抗器串联电抗器 在无功补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：一是限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；二是抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。因此电抗器在补偿装置中的作用非常重要。只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。 对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取和电抗器结构（空芯、铁芯）以及电抗器的安装位置（电源侧、中性点侧）。 一、电抗器结构形式： 电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。 铁芯电抗器主要优点是：损耗小，电磁兼容性叫好，体积小。缺点是：有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。当干式铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器，其动、热稳定性均很好，适合装在柜中。油浸式铁芯电抗器虽然体积大些，但噪音较小，散热较好，安装方便，适用于户外使用。 空芯电抗器的主要优点是：线性度好，具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。缺点是：损耗大，体积大。这种电抗器户内，户外都适合，但不适合装在柜中。在户外安装容易解决防止电磁感应问题。最好采用分相布置“品”字形或“一”字形。这样相间拉开了距离，有利于防止相间短路和缩小事故范围。所以这种布置方式为首选。当场地受到限制不能分相布置时，可采用互相叠装式产品。三相叠装式产品的B相线圈绕线制方向为反方向使支柱绝缘承受压力，因此在安装时一定按生产厂家的规定。 二、如何选择电抗率： 1、如在系统中谐波含量很少而仅考虑限制合闸涌流时，则选 K=（0.5~1）%即可满足标准要求。但这种电抗器对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。 2、如在系统中存在的谐波不可忽视时，应查明供电系统的背景谐波含量，然后再合理确定K值。为了达到抑制谐波的目的，电抗率的配置应使用电容器接入处综合谐波阻抗呈感性。 当系统中电网背景谐波为5次及以上时，这时应配置电抗率为（4.5~6）%。电网的一般情况是：5次谐波最大，7次次之，3次较小。因此在工程中，选用K=4.5%~6%的电抗器较多，国际上也通常采用。
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
进出线电抗器选型总结 电抗器在变频器系统中的作用： ①、进线电抗器： 作用：用于抑制电流谐波，浪涌电压。大功率变频器在启动时会对电网有些冲击，加上进线电抗器之后可以保护电网，如果客户对电网有要求建议加上， 可以抑制变频启动对电网的冲击。 应用场合： 1、多台变频器靠近并联连接 2、自其他设备的明显扰动(干扰、过压) 3、线路电源各相之间存在电压不平衡，超过额定电压的1.8% 4、变频器由阻抗非常低的线路供电(在变压器附近比变频器额定值高10 倍) 5、在同一线路上安装有大量的变频器 6、如果设施中含有一个功率因数(cosPhi)补偿单元，可减小功率因数补偿 电容器的过载 ②、出线电抗器： 应用场合：主要用于保护电机、电机同变频器距离较远的场合。 参考数据：该变频器如果没有加出现电抗器之前最大距离为10M（变频 到电机），加装出现电抗器之后可以达到73M（按照实际应用来选择）。 作用： 1.断开置于滤波器与电机之间的接触器而导致的滤波器干扰 2.减小电机接地漏电电流 选型注意事项： 1.选型时要注意对进线电抗器、出线电抗器、直流电抗器区分 进线电抗器： a)进线电抗器安装于变频器同电网之间，主要作用是抑制来自电网的浪涌电压和 浪涌电流，保护变频器，延长变频器使用寿命； b)抑制来自电网的3,5次谐波的干扰（如果频率高于5次需要选用变频器专用型 输入滤波器） ①、电网相间电压不平衡大于额定电压的1.8%； ②、阻抗极低的线路（动力变压器为变频器额定值的10倍以上）。 c)在一条线上为减小电流而安装大量的变频器； d)使用功率因数校正电容，或者校正电源。 出线电抗器： a)出线电抗器安装于变频器的电源输出线同电机之间，用来钝化变频器输出电 压的陡度，减小逆变器中的功率元件的扰动和冲击，且在负载合闸的瞬间能够 有效的抑制回路涌流，保护回路中的变频器装置及其他元件免受电流冲击。 直流电抗器：
电抗器选择方法 1.1电抗率的选择 ■补偿装置接入处的背景谐波为3次 当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。只有3次等零序谐波不需要补偿时也可以选择零序滤波电抗器。 3次谐波含量较小，可选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，一般为12%；也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率的串联电抗器混合装设。 ■补偿装置接入处的背景谐波为3次、5次 3次谐波含量很小，5次谐波含量较大（包括已经超过或接近国标限值），选择4.5%～6%的串联电抗器，忌用0.1%～1%的串联电抗器。 3次谐波含量略大，5次谐波含量较小，选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。 3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，选择12%或12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。 ■补偿装置接入处的背景谐波为5次、7次及以上(中频冶炼、电镀、轧机、工业炉、单晶炉等大部分工业负荷为此类负荷) 5次谐波含量较小，应选择4.5%～6%的串联电抗器。 5次谐波含量较大，应选择4.5%的串联电抗器。 ■对于采用0.1%～1%的串联电抗器，要防止对5次、7次谐波的严重放大或谐振；对于采用4.5%～6%的串联电抗器，要防止对3次谐波的严重放大或谐振。 ■补偿装置接入处的特征次背景严重超过了国标限值，需要谐波治理达到国标要求的需要经过专业的技术人员进行滤波设计并特殊定做滤波电抗和其它滤波组件 负荷容量和配电变压器容量相当时选择并联型无功补偿兼谐波治理装置。 负荷容量远小于配电变压器时选择串联型无功补偿兼谐波治理装置。 1.2电抗器类型的选择 电抗器按照结构的不同分为油浸式铁芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式空芯电抗器、干式半芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器，不同类型的电抗器互有优缺点，需要根据用电现场情况斟酌选择。 理想的电抗器应是有如下特点：无油、无噪音、体积小、线性度好、无漏磁、过流能力强、结构稳定、耐候性强等 1.3■铁芯电抗器 体积小、漏磁小，损耗小，可以装高压柜内，但噪声大，线性度差，有漏磁局部过热的可能，易发生磁饱和，烧毁线圈。系统过压、过流和谐波的影响，致使铁芯过饱和电抗值急剧下降，抑制谐波的能力下降，抗短路电流能力低。干式铁芯式电抗器除上述缺点外，还不能在室外运行。 1.4■干式空芯电抗器 线性度好，噪声小，过流能力强，散热能力强，机械结构简单、坚固，户内外都可使用，基本免维护，但体积大，占地面积大，漏磁范围广，对周围的用电设备电磁干扰大，有功损耗较高。 1.5■半芯电抗器 半芯电抭器是介于铁芯电抭器和空芯电抗器之间的一种新型电抭器，结构简单、线性好、噪音小、维护方便，比空心电抗器体积小、重量轻、损耗小，但由于采用了非线性材料铁芯、其电
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)。
9.2.4 限流电抗器选择 （1）参数选择：限流电抗器应按表9?2?9所列技术条件选择，并按表中环境条件校验。 表9?2?9中的一般项目，按第9.1节有关要求进行选择，并补充说明如下： 1）普通电抗器k X %＞3%时，制造厂已考虑连接于无穷大电源、额定电压下，电抗器端头发生短路时的动稳定度。但由于短路电流计算是以平均电压（一般比额定电压高5%）为准，因此在一般情况下仍应进行动稳定校验。 2）分裂电抗器动稳定保证值有两个，其一为单臂流过短路电流时之值，其二为两臂同时流过反向短路电流时之值。后者比前者小得多。在校验动稳定时应分别对这两种情况，选定对应的短路方式进行。 3）安装方式是指电抗器的布置方式。普通电抗器一般有水平布置、垂直布置和品字布置三种。进出线端子角度一般有90°、120°、180°三种，分裂电抗器推荐使用120°。 （2）额定电流选择：普通电抗器的额定电流选择： 1）电抗器几乎没有过负荷能力，所以主变压器或出线回路的电抗器，应按回路最大工作电流选择，而不能用正常持续工作电流选择。 2）变电所母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。 （3）电抗百分值选择：普通电抗器的电抗百分值应按下列条件选择和校验： 1）将短路电流限制到要求值。此时所必须的电抗器的电抗百分值（k X %）按下式计算 k X %≥%100????? ??-''*j nk j nk j j I U U I X I I （9?2?5） 或 k X %≥%100????? ??-''*nk j nk j j j U I I U X S S （9?2?6） 式中 j U ——基准电压，kV ； j I ——基准电流，A ； j X *——以j U 、j I 为基准，从网络计算至所选用电抗器前的电抗标么值； j S ——基准容量，MV A ； nk U ——电抗器的额定电压，kV ； nk I ——电抗器的额定电流，A ； I ''——放电抗限制后所要求的短路次暂态电流，kA ；
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
电抗器起动时电抗器的选定计算书计算依据 《工业与民用配电设计手册》第三版中P270页表6-16的公式 已知条件 线缆类型：铜 线缆截面S(mm2 )=120.000 线缆长度L(km)=0.025 电机名称：Y(IP44) 电机型号：90L-2 电机功率(kw)：2.200 电机转速(r/min)：2840.000 电机额定电流(A)：4.740 电机起动电流(A)：33.000 电机额定电压(kV)：0.380 母线短路容量Skm(MVA)=80.000 预接负荷Sfh(MKVA)=0.400 功率因数cosφ=0.850 母线标称电压UM(kV)=10.500 计算要求：母线电压相对值Ustm=0.900 起动电抗器型号： 计算公式和过程 电动机起动电流倍数Kst=Iq/Ir=33.000A/4.740A=6.962 电动机额定容量Srm=1.732UrIr=1.732*0.380kV*4.740A/1000=0.003MVA 电动机额定起动容量Sstm=KstSrm=6.962*0.003MVA=0.022MVA 铜线Xl=(0.08+18.3/S)L=(0.08+18.3/120.000mm2)*0.025km=0.006Ω 预接负荷Qfh=Sfh*SINφ=0.400MKVA*0.527=0.211MVar 电抗值Xk =Um2 /[(Qfh+Skm)(1/Ustm-1)]-Xl-Um2 /Sstm =10.500kV2 /[(0.211MVar+80.000MVA)*(1/0.900-1)]-0.006Ω-10.500kV2 /0.022MVA =-5063.770Ω
变频器电抗器的选择 关键词：变频器电感量输入电抗器输出电抗器直流电抗器 我们从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。 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。 电压降 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。通常选择电压降在4V~8V左右。 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。 理想的电抗器在额定交流电流及以下，电感量应保持不变，随着电流的增大，而电感量逐渐减小。 当额定电流大于2倍时，电感量减小到额定电感量的0.6倍。 当额定电流大于2.5倍时，电感量减小到额定电感量的0.5倍。
当额定电流大于4倍时，电感量减小到额定电感量的0.35倍 在高压补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：一是限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；二是抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。因此电抗器在补偿装置中的作用非常重要。只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。用于变频器的电抗器主要三种： 输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。 输入电抗器的作用；用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷, 有效地保护变频器和改善功率因数，它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。 直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。 对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取
串联电抗器抑制谐波的作用及电抗率的选择 摘要：串联电抗器是高压并联电容器装置的重要组成部分，其主要作用是抑制谐波和限制涌流，因此，在并联电容器的回路中串联电抗器是非常必要的。电抗率是串联电抗器的重要参数，电抗率的大小直接影响着它的作用。文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析，并提出电抗率的选择方法。 关键词：串联电抗器谐波抑制电抗率选择 1 前言 随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，如低压小容量家用电器和高压大容量的工业用交、直流变换装置，特别是静止变流器的采用，由于它是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，从而引起电网的谐波“污染”。产生电网谐波“污染”的另一个重要原因是电网接有冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等，它们在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重。这不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，形成了对电网的“公害”。 电能质量的综合治理应遵循谁污染谁治理，多层治理、分级协调的原则。在地区的配电和变电系统中，选择主要电能质量污染源和对电能质量敏感的负荷中心设立电能质量控制枢纽点，在这些点进行在线电能质量监测、采取相应的电能质量改善措施显得格外重要。 在并联电容器装置接入母线处的谐波“污染”暂未得到根本整治之前，如果不采取必要的措施，将会产生一定的谐波放大。在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法。串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流[1]，防止谐波对电容器造成危害，避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。但是串联电抗器绝不能与电容器组任意组合，更不能不考虑电容器组接入母线处的谐波背景。文章着重就串联电抗器抑制谐波的作用展开分析，并提出电抗率的选择方法。 2 电抗器选择不当的后果 2.1 基本情况介绍 某110kV变电所新装两组容量2400kvar的电容器组，由生产厂家提供成套无功补偿装置，其中配置了电抗率为6%的串联电抗器，容量为144kvar。电容器组投入运行之后，经过实测发现，该110kV变电所的10kV母线的电压总畸变率达到4.33%，超过公用电网谐波电压（相电压）4%的限值[2]，其中3次谐波的畸变率达到3.77%，超过公用电网谐波电压（相电压）3.2%的限值[2]。 经过仔细了解和分析，发现该110kV变电所的10kV系统存在大量的非线性负载。即使在电容器组不投入运行的情况下，10kV母线的电压总畸变率也高达4.01%，其中3次谐波的畸变率高达3.48%。在如此谐波背景下，2400kvar电容器组配置电抗率为6%的串联电抗器是否适合？现计算分析如下。 2.2 电抗率的选择分析
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
串联电抗器 JB 5346-1998 代替JB 5346-91 前言 本标准是根据机械工业部1997 年标准制、修订计划97462002号,对JB 5346-91标准修订而成。 本标准的编写格式按照GB/T l.1-1993标准重新编排。 本标准主要修订的内容如下： 1)修改了额定电抗率项目,由原来的4.8%、6%、12%、(13%)项改为4.5%、5%、6%、12%、13%。 2)按配套并联电容的额定电压要求增加了电抗器的额定端电压、及其相关参数要求项。 3)原标准按R10 系列数系规定了电容器组容量,再按额定电抗率导出电抗器容量系列,目的是制造厂以尽可能少的容量满足尽可能多的用户规格品种要求。但由于电容器组的容量和电容器单元系列型谱标准不尽吻合,存在匹配组合困难。而且即便如此,也还满足不了用户规格繁多的需要,故本次修订取消了原标准中的表2 和表3,不再规定容量的系列规格。 4)由于取消容量系列规格,也就无法再以表格形式对每一种容量规定其损耗标准值。本次修订取消了原标准中的表6(A)、6(B)、7(A)、7(B)、8(A)、8(B),给出了损耗值计算公式并规定了损耗系数。 5)电抗值允许偏差由原来0～15% 改为0 +10%。 6)绝缘水平与GB 311标准一致。即油浸铁心式电抗器的绝缘水平和油浸式电力变压器相同,干式空心电抗器的绝缘水平和母线支柱绝缘子相同。 7)增加了用电桥法测量电抗值内容。 8)取消了对户外式空心电抗器在淋雨状态下做绕组匝间绝缘试验的要求。 9)取消稳态过电压条款。因为对稳定过电流的规定条件,实际上已包括了对稳态过电压的要求。 本标准由全国变压器标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：沈阳变压器研究所、宁波变压器厂、兴城特种变压器厂。 本标准参加起草单位：沈阳变压器有限责任公司综合电器厂,保定第二变压器厂、北京电力设备总厂、中山和泰机电厂。 本标准主要起草人：王丁元、韩庆恒。 本标准参加起草人：王辉、戈承、何见光、沈文洋。 本际准1991 年首次发布。1997 年第一次修订。 本标准由沈阳变压器研究所负责解释。 1 范围 本标准规定了高压并联电容器用串联电抗器产品的定义、型号和分类、技术要求、试验方法、检验规则、产品标志及出厂文件、铭牌的基本内容、包装运输及贮存的基本要求等。 本标准适用于电压等级为6∽66kV 级电力系统中、与高压并联电容器组相串联，用以抑制电网电压波形畸变的串联电抗器（以下简称电抗器）。
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：
串联电抗器为什么能够限制短路电流，为什么能够消除高次谐 波？ 将电抗器与电容器串联构成去谐系统可以避免这些谐振现象。 去 谐系统的自振频率 介于最低的谐波频率和基波频率之间，对于 高于去谐系统自振频率的谐波而言，去谐系统表现为感性，避免 了谐振；对于 50Hz 的基波频率而言，它呈容性，因而无功功率 可以得到补偿。此串联电抗器不但能抑制合闸时的瞬时涌流，而 且可抑制、吸收谐波电流，具有滤波作用，大大提高了电网的运 行安全性。然而，串抗与电容器不能随意组合，若不考虑电容装 置接入处电网的实际情况，采用"一刀切"的配置方式（如电容器 一律配用电抗率为 5％～6％的串抗），往往适得其反，招致某 次谐波的严重放大甚至发生谐振，危及装置与系统的安全。由于 电力谐波存在的普遍性，复杂性和随机性，以及电容装置所在电 网结构与特性的差异， 使得电容装置的谐波响应及其串抗电抗率 的选择成为疑难的问题，也是人们着力研究的课题。电容器组投 入串抗后改变了电路的特性，串抗既有其抑制涌流和谐波的优 点，又有其额外增加的电能损耗和建设投资与运行费用的缺点。 所以对于新扩建的电容装置， 或者已经投运的电容装置中的串抗 选用方案，进行技术经济比较是很有必要的。虽然现有的成果尚 不足为电容装置工程设计中串抗的选用作出量化的规定， 但是随
着研究工作的深入，实际运行经验的积累，业已提出许多为人共 识的见解，或行之有效的措施，或可供借鉴的教训。 下面总结电容器串联电抗器时，电抗率选择的一般规律。 电网谐波中以 3 次为主根据《并联电容器装置设计规范》，当电 网谐波以 3 次及以上为主时，一般为 12%；也可根据实际情况 采用 4.5%~6%与 12%两种电抗器： （1）3 次谐波含量较小，可选择 0.5%~1%的串联电抗器， 但应验算电容器投入后 3 次谐波放大量是否超过或接近限值， 并 有一定裕度。2）3 次谐波含量较大，已经超过或接近限值，可 以选用 12%或 4.5%~6%串联电抗器混合装设。 电网谐波中以 3、 5 次为主 （1）3 次谐波含量较小，5 次谐波含量较大，选择 4.5%~6%的 串联电抗器，尽量不使用 0.1%~1%的串联电抗器；（2）3 次 谐波含量略大，5 次谐波含量较小，选择 0.1%~1%的串联电抗 器，但应验算电容器投入后 3 次谐波放大是否超过或接近限值， 并有一定裕度。 电网谐波以 5 次及以上为主（1）5 次谐波含量较小，应选择 4. 5%~6%的串联电抗器；
电抗器参数计算公式 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 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
电抗器电容器负载 串联电抗器电抗率的选择 1.前言 电力电容器和与之配套的串联电抗器在电力系统中的无功补偿、降低线损以及限制合闸涌流与高次谐波方面的作用已被国内外运行实践所证实。由于电抗器高次谐波电流含量与电网谐波源状况、阻抗参数和电容器装置回路阻抗参数有关，因此在实际应用中电抗率的取值是不同的。 电源等效电抗 2.合闸涌流 合闸涌流问题之所以引人注意，是因为它对电力系统和用户产生多方面的不利影响。有时会造成设备损坏和系统事故。电容器投运合闸时产生的合闸涌流一般分两种情况：第一种是单组电容器的合闸涌流，此种合闸涌流一般都小于开关设备允许的最大合闸涌流，故一般不采取限制涌流措施；第二种是已有一组或多组电容器在运行，再投入另一组时的合闸涌流。实践证明，此合闸涌流可以达到电容器组的额定电流的20～250 倍。其放电电流值为： I = 式中:X C-电容器的容抗； X L-电路的感抗； Q C-电容器的无功功率； U X L X C = Q C X L （1）
由式（1）可知，在电容器回路中装设串联电抗器，增大电路的感抗，I 将减小。如串联电抗器选择恰当，便可将涌流限制在允许的范围之内。 3.高次谐波及电抗率的选择 在电力系统中，电气设备所产生的高次谐波电流将引起系统中电压波形的畸变，是对电网的一大公害，它将严重影响电容器组的正常运行。由此也必须采取加装串联电抗器的办法对高次谐波加以抑制。众所周之，传入电抗器后，对基波来讲不会有大的影响，但对谐波来说却有较大的影响。这些非正弦波形可以用数学分析的方法分解成工频的基波和各种倍数频率的谐波。但对电容器来讲，一般不存在偶次倍数的谐波。因此主要考虑3、5、7、9、11、13 等次谐波的影响。在这些高谐波中以5 次谐波最显著。如某系统电压波形包括基波和5 次谐波（其它高次谐波占的比例很小）。基波电压与额定电压相等，而5 次谐波电压值为额定电压的26.45％.在这种情况下经过计算可得出电容器组3.4％，过电流65.6％，电容器的无功出力过负荷35％。 由上可知，高次谐波严重影响电容器组的正常运行，因此必须采取相应的措施以降低谐波分量，抑制母线电压的畸变，减小谐波过电流。 nX L X C/n 图 1 电容器串联电抗器的单相等值电路图 图中：E n为n 次谐波源电动势；X B、X L分别为变压器、电抗器的等值感抗；X C为电容器组的等值容抗；n 为谐波次数；I n为n 次谐波总电流。 显然，I =E n n Z n nX (nX -X C ) 并联谐波阻抗Z n = B L nX B +nX L n - X C n （2） I n E n nX b
【1】系统电抗的计算 系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。100除系统容量 例：基准容量100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1 当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝ 当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0 系统容量单位：MVA 系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量 作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝。 【2】变压器电抗的计算 110KV, 除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 除变压器容量。 例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/= 一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*== 变压器容量单位：MVA 这里的系数，7，实际上就是变压器短路电抗的％数。不同电压等级有不同的值。 【3】电抗器电抗的计算
电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。 例：有一电抗器U=6KV I= 额定电抗X=4% 。 额定容量S=*6*= MVA. 电抗器电抗X*={4/}*= 电抗器容量单位：MVA 【4】架空线路及电缆电抗的计算 架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3；35KV，取3％0 电缆：按架空线再乘。 例：10KV 6KM架空线。架空线路电抗X*=6/3=2 10KV 电缆。电缆电抗X*={3}*=。 这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小。【5】短路容量的计算 电抗加定，去除100。 例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 则短路点的短路容量 Sd=100/2=50 MVA。 短路容量单位：MVA 【6】短路电流的计算 6KV，除电抗；10KV，除电抗; 35KV，除电抗; 110KV，除电抗。