电抗器设计&(精选.)

07 级

《电磁装置设计原理——电抗器的设计》

设 计 报 告

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指导教师 日 期

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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SN480KVA 2、 额定电压UN10KV 3、 阻抗压降U1381V 4、 相数m3

5、 额定电流IN419A 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KD4S/m0.064480/30.206m，

选择D210103m，采用DQ13330硅钢片，查表（5-1）得： 铁芯叠压系数：Kdp0.95

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铁芯柱有效截面面积：Az291.8104m2 轭有效截面面积：Ae321.3104m2 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：AS=0.95*300*100=28500mm2

2． 线圈参数设计选择

电抗额定值

X1VNIN381419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,km0.81，

WkmV2fB'AZ0.8138160匝，取整得：W60匝 42500.8730010主电抗计算

初选单个气隙长度6.5103m，铁芯饼高度HB50103m

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HB3.51030.00350.005)ln气隙磁通衍射宽度：ln(4.5mm

0.0035气隙等效导磁面积： A(Ao2)(Bo2)(30023)(10023)36594mm2

82fW2A82506020.0365940.613 主电抗，取n=16： Xm737n10126.51010主电抗压降： UmINXm4190.718257V

则可求铁芯中磁密： B1Um2fWAZ2570.68T

2506000.0285线圈设计

1、 线圈高度估计值：

Hl(n1)HBnHA(121)50123.5150478mm

2、 初选导线：a4103m，b10103m,SL39.14mm2

带绝缘导线 a1=4.510-3m b1=10.5010-3m

3、 并绕根数：初取电密 J'=1.5106A/m2

M1'I4197，取整得：M=766pp.SLJ'139.14101.510

并且令NB=7,MB=1；

则电流密度准确值为：JI419621.5310A/mm 6ppSLM11739.14104、 线圈高度：取每层匝数Wh5匝

HHH1.015(Wh1)NBb11.015(51)710.5447.62mm

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线圈电抗高度：Hx1.015WhM1b11.0155710.5373.01mm 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

BH11.05(MBNH1a1(NH11)0.12)1.05(127(21)0.12)9.828mm

BH1=BH2=BH3=BH4

绝缘设计

查表4-16，线圈至上铁轭距离：HS10.075m线圈至下铁轭距离：HS20.075m 相间距离：Cx45mm

线包长宽计算

线圈n与线圈n+1之间有气道SS116mm，线圈n外置2mm绝缘层，线圈n+1内置2mm绝缘层，各层绝缘长宽计算如下： 1、 铁芯半长：Ao30/215cm

半宽：

Bo10/25cm

铁芯外径到线圈1内径间绝缘距离为45mm，含线圈1内置2mm的绝缘层 2、 线包1内侧：半长 A1A0C0154.519.5cm

半宽：

B1B0C054.59.5cm

3、 线包1外侧：半长 A2A1BH119.51.493120.91cm

半宽： B2B1BH19.51.493110.91cm

4、 线包2内侧：半长 A3A2SS10.420.911.60.422.91cm

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半宽：

B3B2SS10.410.911.60.412.91cm

5、 线包2外侧：半长 A4A3BH222.911.493124.49cm

半宽：

B4B3BH212.911.493114.49cm

6、 线包3内侧：半长 A5A4SS10.424.491.60.426.49cm

半宽：

B5B4SS10.414.491.60.416.49cm

7、 线圈3外侧：半长 A6A5BH326.491.493127.98cm

半宽：B6B5BH316.491.493117.98cm

8、线圈4内侧：半长 A7A6SS10.427.981.60.429.98cm

半宽：

B7B6SS10.417.981.60.419.98cm9、线圈4外侧：半长

A8A7BH329.981.493131.47cm

半宽：

B8B7BH319.981.493121.47cm

10、线圈长：A92A8231.4762.94cm

线圈宽：

B92B8221.4742.94cm

11、铁芯柱中心距：M0B9Cx42.944.547.44cm

线圈漏抗压降

线圈平均半长：AP(A1A8)/225.49cm 线圈平均半宽：BP(B1B8)/215.49cm

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线圈幅向厚度：BHB8B111.97cm 线圈漏磁等效面积：

AQ2(A8A0)40.719 BH(APBp)4A1B14A0B01095cm2 洛氏系数：L1Hx382fW2LAa线圈漏电抗：X0.30

Hx107漏电抗压降：UqINX125.67V

总电抗：

X1XmX=0.913

与额定电抗误差小于 2.5%，满足要求。

线圈导线每相总长

线圈平均匝长：lp4(ApBp)163.1cm

每相总长：lWlpl'1631.3601800100m,其中l'1.8m

线圈损耗

电阻：rl0.00914

ppMSL电阻损耗：PrmI2r341920.009144812.37W 线圈损耗：PkkFSPr5774.85W

线圈导线重量

裸导线重量：GcmlppM1SL732kg， 绝缘导线重量：kalc17,0.5103m

kckalc(ba1.57)/SL1.56Gcu(1kc%)Gc732kg 226 / 10word.

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铁芯窗高

线圈至上铁轭距离：HS10.075m线圈至下铁轭距离：HS20.075m 铁芯窗高：H0HLHS1HS27575478597mm

铁芯损耗

铁心柱重量：

GZKP(H0n)AZFe339kg

铁轭重量：Ge4M0AeFe466kg

4KP铁芯重：GGZGeG890.15kg

根据拟合数据法，可求得pz0.323W/kg,pe0.2751W/kg

铁芯损耗：

PFeK0(pz(GZGA/2)pe(GeGA/2))469W

总损耗：P1PkPFe6244.77W

线圈温升计算

Dx11.3AZ28511.3195.7mm Kdp0.95((R1Dx/2)/2nssSS)/(nss1)((195195.7/2)/2313)/(31)17.89mmK0.5641.6HHH0.39

SQP13*(A0B0A1B1A2B2A3B3A4B4A5B5A6B6A7B7) *4*0.9*HHH13.44m2

SQP23(A8B8)4HHH2.84m2

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SKS1S20.3515.642.898.03m2

P1Pk1.352PFe5852.851.35247310140W

PTk0.331S

0.8101400.337.980.8106.6K

说明：线包与线包之间隔着一层气道和两层绝缘层： 气道宽SS=1.6cm，绝缘层δ0=0.2cm, 故两线包之间距离为2cm.

气 道 而各线包宽度则由各线包所包含的层数决定，外层线包包含层数大 幅向厚度大，故线包宽度也大。

绝缘层 8 / 10word.

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