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振荡回路高压空气电抗器的研制

文档作者：华中理工大学文档来源：左全璋		点击数：	更新时间： 2023年05月26日
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一
、前言
为了使振荡回路的储能量大、能耗小，要求
高压空气断路器的衰减系数(eTfC )达到95
以上，即要求它的电阻R尽可能小，它的电感L
尽可能大。因此国内外高压空气电抗器大都采
用矩形截面扁紫铜导线绕制。由于我们在研制
时弄不到紫铜线，要求用铝导线制成衰减系统
95 以上高压空气电抗器。研制后的实验结果
表明t完成了预定指标，而且电感的计算值与试
验值基本接近。
二、技术要求与结构设计
振荡回路是短时负载t要求动稳定电流
20000A．电感20mH，耐压工颓30kV，衰减系
统达到95 以上。
高压空气电抗器究竟选什么样式的结构?
国内外一些厂家所制成的高压空气电抗器都采
用宽距离大直径的饼式结构。为什么选用这种
结构，而不选用集中的饼式结构。
笔者认为集中的饼式结构的电感大，而宽
间距离饼式结构的电感值相对来说小了一些，
这个结论可以从电感值计算的结果比较中看
出。采用宽间距大直径的饼式结构．可以抑制各
饼之间的电动力，也有利于散热；分成许多饼，
各饼单独引线，有利于电抗值的调节；采用大直
径结构，能获得很多相链磁通，有利于提高电感
值
根据国内一些工厂的经验，取电抗器饼间
距离为80mm，取线圈内径为660ram
为了使衰减系数(e一拉 )达到95 上-国
内外的高压空气电抗器大都采用矩形截面扁紫
铜导线绕制，以达到减少电阻R 提高电感L的
目的。由于当时弄不到紫铜导线，要求用铝导线
绕制，设计多种方案：若每饼匝数w 取得多些，
使电抗器的电阻增大；若将导线的截面积取得
大些，使电阻小些，又限村线圈每饼的匝数，使
电感减少。由于铝线电阻比较大，衰减系数不易
达到要求。通过反复计算，采用四根3．8×14．5
铝线并绕，径向两根，轴向两根，并将导线适当
换位，减少集肤效应的影响。这种对导线安排的
优点是使导线的截面积得以增大，等于轴向截
面积增加了一倍，而又不致减少每饼的匝数，甚
至还可适当增加匝数。这种设计就使电阻R减
少，又使电感L增大，达到用铝线绕制高压空
气电抗器的目的。从多种设计方案的比较中，确
定了设计参数女口下：
线圈内径：#P660mm
线圈导线：3．8×14．5两层电缆纸包铝
线，四根并绕
每饼匝数：3O匝
绝 缘：铝线包0．12mm厚电缆纸两
层，层问加垫0．5mm绝缘纸
每饼径向尺寸：
r一(3．8+ 0．12× 2× 2)× 2× 30
+0．5×29+ 0．5×29(填充)
= 285．5 290ram
每饼高度：a一(14．5+0．12×2×2)×2
30ra m
平均直径：d一660+290=950mm
线圈外径：D：950+290=l240mm
饼间距离：80mm，每层用16根经过绝缘
处理的木质板垫于线圈饼之间
线圈饼数：六个饼串联，中间抽头，共180
匝，第一、第二饼之间不抽头
这些参数如图1所示。
电抗器线圈的接线图，如图2所示。
三、性能计算和测试
1．电感值计算
一3．一

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