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振蕩回路高壓空氣電抗器的研制

文檔作者：華中理工大學(xué) 文檔來源：左全璋		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年05月26日
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一
、前言
為了使振蕩回路的儲(chǔ)能量大、能耗小，要求
高壓空氣斷路器的衰減系數(shù)(eTfC )達(dá)到95
以上，即要求它的電阻R盡可能小，它的電感L
盡可能大。因此國(guó)內(nèi)外高壓空氣電抗器大都采
用矩形截面扁紫銅導(dǎo)線繞制。由于我們?cè)谘兄?
時(shí)弄不到紫銅線，要求用鋁導(dǎo)線制成衰減系統(tǒng)
95 以上高壓空氣電抗器。研制后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
表明t完成了預(yù)定指標(biāo)，而且電感的計(jì)算值與試
驗(yàn)值基本接近。
二、技術(shù)要求與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
振蕩回路是短時(shí)負(fù)載t要求動(dòng)穩(wěn)定電流
20000A．電感20mH，耐壓工頹30kV，衰減系
統(tǒng)達(dá)到95 以上。
高壓空氣電抗器究竟選什么樣式的結(jié)構(gòu)?
國(guó)內(nèi)外一些廠家所制成的高壓空氣電抗器都采
用寬距離大直徑的餅式結(jié)構(gòu)。為什么選用這種
結(jié)構(gòu)，而不選用集中的餅式結(jié)構(gòu)。
筆者認(rèn)為集中的餅式結(jié)構(gòu)的電感大，而寬
間距離餅式結(jié)構(gòu)的電感值相對(duì)來說小了一些，
這個(gè)結(jié)論可以從電感值計(jì)算的結(jié)果比較中看
出。采用寬間距大直徑的餅式結(jié)構(gòu)．可以抑制各
餅之間的電動(dòng)力，也有利于散熱；分成許多餅，
各餅單獨(dú)引線，有利于電抗值的調(diào)節(jié)；采用大直
徑結(jié)構(gòu)，能獲得很多相鏈磁通，有利于提高電感
值
根據(jù)國(guó)內(nèi)一些工廠的經(jīng)驗(yàn)，取電抗器餅間
距離為80mm，取線圈內(nèi)徑為660ram
為了使衰減系數(shù)(e一拉 )達(dá)到95 上-國(guó)
內(nèi)外的高壓空氣電抗器大都采用矩形截面扁紫
銅導(dǎo)線繞制，以達(dá)到減少電阻R 提高電感L的
目的。由于當(dāng)時(shí)弄不到紫銅導(dǎo)線，要求用鋁導(dǎo)線
繞制，設(shè)計(jì)多種方案：若每餅匝數(shù)w 取得多些，
使電抗器的電阻增大；若將導(dǎo)線的截面積取得
大些，使電阻小些，又限村線圈每餅的匝數(shù)，使
電感減少。由于鋁線電阻比較大，衰減系數(shù)不易
達(dá)到要求。通過反復(fù)計(jì)算，采用四根3．8×14．5
鋁線并繞，徑向兩根，軸向兩根，并將導(dǎo)線適當(dāng)
換位，減少集膚效應(yīng)的影響。這種對(duì)導(dǎo)線安排的
優(yōu)點(diǎn)是使導(dǎo)線的截面積得以增大，等于軸向截
面積增加了一倍，而又不致減少每餅的匝數(shù)，甚
至還可適當(dāng)增加匝數(shù)。這種設(shè)計(jì)就使電阻R減
少，又使電感L增大，達(dá)到用鋁線繞制高壓空
氣電抗器的目的。從多種設(shè)計(jì)方案的比較中，確
定了設(shè)計(jì)參數(shù)女口下：
線圈內(nèi)徑：#P660mm
線圈導(dǎo)線：3．8×14．5兩層電纜紙包鋁
線，四根并繞
每餅匝數(shù)：3O匝
絕 緣：鋁線包0．12mm厚電纜紙兩
層，層問加墊0．5mm絕緣紙
每餅徑向尺寸：
r一(3．8+ 0．12× 2× 2)× 2× 30
+0．5×29+ 0．5×29(填充)
= 285．5 290ram
每餅高度：a一(14．5+0．12×2×2)×2
30ra m
平均直徑：d一660+290=950mm
線圈外徑：D：950+290=l240mm
餅間距離：80mm，每層用16根經(jīng)過絕緣
處理的木質(zhì)板墊于線圈餅之間
線圈餅數(shù)：六個(gè)餅串聯(lián)，中間抽頭，共180
匝，第一、第二餅之間不抽頭
這些參數(shù)如圖1所示。
電抗器線圈的接線圖，如圖2所示。
三、性能計(jì)算和測(cè)試
1．電感值計(jì)算
一3．一

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