干式電抗器設(shè)計原理及實驗|華意電力
發(fā)布時間:2016-12-12 09:00:00
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華意電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠家,本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振設(shè)備在行業(yè)內(nèi)都廣受好評,以打造最具權(quán)威的“串聯(lián)諧振“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。

高壓電器產(chǎn)品設(shè)計包含這多方面的學科的內(nèi)容,僅就變壓器(電抗器)而言,就包含《電路分析》、電磁學、高電壓絕緣、電工材料等門內(nèi)容。? 具體到每個產(chǎn)品,我們在設(shè)計時還應(yīng)同時考慮到工藝、材料、成本等問題,它們之間相互依存、相互作用,產(chǎn)品設(shè)計時不能只單獨來考慮其中一個或兩個。? 由于水平有限,本次講座不能具體到產(chǎn)品設(shè)計的每個細節(jié),只能就設(shè)計過程中必須的一些基本原理和關(guān)鍵工藝和材料給大家做一個簡要的介紹。不需要大家都記住,只要大家知道這些概念,以后在設(shè)計或生產(chǎn)服務(wù)是能知道他們,并有目的的去尋找有關(guān)資料就可以了。
一、基本電磁原理概述
電抗器是由于它的電感而被電力系統(tǒng)應(yīng)用的高壓電器。它屬于特種變壓器范疇,其區(qū)別于一般變壓器的方面在于它通常只有一個勵磁線圈,在有勵磁電流通過時能產(chǎn)生一定電抗。但是,其在電磁分析原理方面還是同變壓器基本一致。? 變壓器在學科中包含在《電機學》這門課程里,這門課主要分成兩部分內(nèi)容,其一是在靜態(tài)情況下的能量轉(zhuǎn)換和傳遞——變壓器。其二是在動態(tài)情況下的能量轉(zhuǎn)換——電動機和發(fā)電機。變壓器中只有感生電動勢,沒有動生電動勢。而電動機和發(fā)電機中則既有感生電動勢又有動生電動勢。場是物質(zhì)構(gòu)成的一種基本形態(tài),在自然界中有著各種各樣的場,其中與變壓器和電抗器有關(guān)的場 有: 1、 電場——電氣絕緣 2、 磁場——磁路? 3、 溫度場——損耗和溫升4、 音場——噪音?? 這些場的存在對各種電器產(chǎn)品的性能和質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響,所以,我們在產(chǎn)品設(shè)計時往往是圍繞它們在進行的。只有了解這些場的基本性質(zhì)才能在電器結(jié)構(gòu)設(shè)計中將各種材料合理地組合起來。
一)電場
1.1?靜電場:通常把不隨時間變化的電場稱為靜電場。對高壓電器產(chǎn)品而言,無論在工頻還是在沖擊電壓時,其各處的電磁場變化均可認為僅比例于外加電壓而變化,其電場分布是相似的,完全可以作為靜電場來處理。
1.2?電位與電場強度?
電位是指靜電場中在電荷作用下各點所具有的位能,它由庫倫定律決定。?電場強度在數(shù)量上等于電位梯度,它表征電場的強弱,其單位為kV/mm或kV/cm在高壓設(shè)備的絕緣設(shè)計中,其基本原則是應(yīng)使電場作用各部位的“電場強度”均小于絕緣材料的“許用場強”。?
1.3?電力線和等位線?
電力線和等位線是表征電場特性的重要圖形。電力線和等位線相互垂直。等位線是電場中電位相等各點兩連的軌跡,它們可以形象地表示出電場分布的特性。例如:等位線密集的地方電場強,反之等位線稀疏的對方電場強度弱。根據(jù)電場數(shù)值計算進行繪制等位線相對較易,有時根據(jù)絕緣設(shè)計要求需要繪制電力線,相對較難。?
1.4?均勻電場與不均勻電場?
完全均勻的電場是不存在的,對于有限長度的平行平板電極可以近似認為是均勻電場,而球?qū)η蚝屯S圓柱均屬于稍不均勻電場。對于針對板和線對平面電極擇屬于極不均勻電場。?
總的來說,電場的均勻程度與電極形狀以及電極間的相對位置(總稱電極分布)有關(guān)。在高壓電器設(shè)備的絕緣設(shè)計中,應(yīng)注意電場的調(diào)整,盡量降低電場的不均勻度,避免電場集中現(xiàn)象的發(fā)生。尤其是在絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜的變壓器?和鐵芯電抗。
二)磁場
2.1? 磁場的產(chǎn)生
磁鐵和電流都能在周圍的空間激發(fā)磁場,其表現(xiàn)的磁效應(yīng)為磁場對電流和磁鐵都有作用力—磁效應(yīng)
2.2 磁效應(yīng)的根源本質(zhì)都是電流即運動電荷的場,并對電流有力的作用。?
2.3 磁感應(yīng)線的特性: 2.3.1磁感應(yīng)強度矢量B? 磁感應(yīng)強度B是表示磁場內(nèi)某點磁場強弱及方向的物理量。 B的大小等于通過垂直于磁場方向單位面積的磁力線數(shù)目,磁感應(yīng)強度矢量B的方向用右手螺旋定律確定。單位是T (特斯拉) --N/A*m。 ○1磁感應(yīng)線是無頭無尾的閉合曲線。
靜電場是有頭有尾的磁感應(yīng)線總是與電流相互套和,磁感應(yīng)線的方向與電流的方向密切相關(guān)。磁通Φ? 均勻磁場中磁通Φ等于磁感應(yīng)強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積,單位是韋伯(Wb)。磁導(dǎo)率μ? 磁導(dǎo)率μ表示物質(zhì)的導(dǎo)磁性能,單位是亨/米(H/m)。 真空的磁導(dǎo)率H/m10 47 0非鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空極為接近,鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率遠大于真空的磁導(dǎo)率。相對磁導(dǎo)率μr:物質(zhì)磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率的比值。非鐵磁物質(zhì)μr近似為1,鐵磁物質(zhì)的μr遠大于1。磁場強度H B H 或H B磁場強度只與產(chǎn)生磁場的電流以及這些電流分布有關(guān),而與磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率無關(guān),單位是安/米(A/m)。是為了簡化計算而引入的輔助物理量。
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