电抗器和集肤效应

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1、串联电抗器的电抗值与电容器组的容抗值之比就是该组电容器装置的电抗率。按他的意思，电抗率=Xl/Xc。而我目前正在做的一个变电所安装工程实际情况确实这样的：电抗器：一组容量为 144kvar，电抗值为 1.4 欧姆；另一组容量为 288kvar，电抗值为 3.2欧姆。电容器：总共 18 只，单只容量为 400kvar，总容量为 7200kvar,单只电容为 32uF.根据电容器整套装置的说明书，电抗率是按照 6%配置的，电抗值与容抗值之比并不等于 6%，而 电抗器总容量与电容器总容量之比=（144+288）/7200=6%，刚好.电抗是根据你需要补偿的容量和系统里有几次谐波决定的，一般情况，有

2、3 次 5 次 7 次谐波，3 次谐波选择 14%电抗率， 5 次 7 次选择 6%或者 7%电抗率 补充：关键计算出自己系统的谐波次数。告诉你个计算电抗器虑频率的公式：根号(100/x) 在乘基波频率 50HZ 。 X 就是电抗率。一般来说 14% 的电抗率能够滤除 133.6 频率以上的电压。谐波是指高于基波频率 50HZ 的高次谐波，比如 3 次，5 次谐波就表示其电压电流波形的频率为 150HZ,250HZ。一般情况下，系统背景谐波以 5 次为主的话，配 4.5%到 06%的电抗，以 3 次为主的话，配 12%或 13%的电抗。如果只是抑制高次谐波，配 1%的电抗即可。电抗器电力网中所

3、采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流。由于采用了电抗器，在发生短路时， 电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。电抗器 依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。按用途分为 7 种： 限流电抗器。串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。 并联电抗

4、器。一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。 通信电抗器。又称阻波器。串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。 消弧电抗器。又称消弧线圈。接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。 滤波电抗器。用于整流电路中减少竹流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。 电炉电抗器。与电炉变压器串联，限制其短路电流。 起动电抗器。与电动机串联，限制其起动电流。导线交流电阻由导线直流电阻及其在交流

5、作用下因集肤效应和邻近效应而增大的部分所构成1. 导线直流电阻计算每厘米电缆的导线直流电阻 r可按下式计算式中20_导线材料在 20下的电阻率铜，20=1.7241 10-6.cm2/cm;铝，20=2.8264 10-6.cm2/cm;a_导线截面积 (cm2)；_电阻温度系数。铜，=0.00393 1/；=0.00403 1/._电缆导线温度() ；1_ 扭绞系数，一般取 1=1.012 ；2_ 成缆系数，一般取 2=1.007 ；3_ 紧压效应系数，一般取 3=1.01；2. 集肤效应和邻近效应系数计算集肤效应系数 yp可分别按式(3-4-3)和式(3-4-4)计算式中 f_频率(hz)

6、；r_每厘米电缆导线直流电阻( /cm)；dc_导线外径，对于扇形芯电缆，等于截面积相同的圆形形芯的直径(mm);s_导线中心轴间距离(mm);ks,kp _常数，见表导线类型于燥浸渍否 该数据适用于导线面积在 1500mm2 以下的四分裂导线 (有中心油道或无中心油道) 式中 d0_导线内直径，即中心油道直径(mm)d c_具有相同中心油道的等效实芯导线外径(mm)3. 导线交流电阻计算 每厘米电缆的导线交流电阻 r 按下式计算； r=r+ys+ yp/cm 3-4-6根据电线的线径及导电率，长度可以算出电线的电阻，电阻乘以线路的电流就是压降。 集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电

7、流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。 集 肤 效 应 是 电 磁 学 ， 涡 流 学 （ 涡 旋 电 流 ） 的 术 语 。 这 种 现 象 是 由 通 电 铁 磁 性 材 料 ， 靠近 未 通 电 的 铁 磁 性 材 料 ， 在 未 通 电 的 铁 磁 性 材 料 表 面 产 生 方 向 相 反 的 磁 场 ， 有 了 磁 场 就会 产 生 切 割 磁 力 线 的 电 流 ， 这 个 电 流 就 是 所 谓 的 涡 旋 电 流 ， 这 个 现 象 就 是 集 肤 效 应 。集肤效应集肤效

8、应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。目录定义 原理 计算公式 影响 效应 电流的集肤效应 效应 应用集 肤 效 应定 义集 肤 效 应 (skin effect)又 叫 趋 肤 效 应 ,表 皮 效 应 ， 当 交 变 电 流 通 过 导 体时 ， 电 流 将 趋 于 导 体 表 面 流 过 ， 这 种 现 象 叫 集 肤 效 应 。 电 流 以 较 高 的 频 率 在导 体 中 传 导 时 ， 会 聚 集 于 导 体 表 层 ， 而 非 平 均 分

9、 布 于 整 个 导 体 的 截 面 积 中 。频 率 越 高 ， 趋 肤 效 应 越 显 著 。 原 理因 为 当 导 线 流 过 交 变 电 流 时 ， 根 据 楞 次 定 律 会 在 导 线 内 部 产 生 涡 流 ,与 导线 中 心 电 流 方 向 相 反 ,。 由 于 导 线 中 心 较 导 线 表 面 的 磁 链 大 ， 在 导 线 中 心 处 产生 的 电 动 势 就 比 在 导 线 表 面 附 近 处 产 生 的 电 动 势 大 。 这 样 作 用 的 结 果 ， 电 流 在表 面 流 动 ， 中 心 则 无 电 流 ， 这 种 由 导 线 本 身 电 流 产 生 之 磁 场

10、使 导 线 电 流 在 表 面流 动 。 集 肤 效 应 是 电 磁 学 ， 涡 流 学 （ 涡 旋 电 流 ） 的 术 语 。 这 种 现 象 是 由 通 电 铁 磁性 材 料 ， 靠 近 未 通 电 的 铁 磁 性 材 料 ， 在 未 通 电 的 铁 磁 性 材 料 表 面 产 生 方 向 相 反的 磁 场 ， 有 了 磁 场 就 会 产 生 切 割 磁 力 线 的 电 流 ， 这 个 电 流 就 是 所 谓 的 涡 旋 电流 ， 这 个 现 象 就 是 集 肤 效 应 。 计 算 公 式我 们 可 以 计 算 交 变 电 流 集 肤 效 应 的 深 度 ： =1/sqrt(1/2*w*

11、* ) 其 中 ， w 是 交 流 电 频 率 ， 是 导 体 电 导 率 ， 是 导 体 磁 通 率 。 影 响在 高 频 电 路 中 可 以 采 用 空 心 导 线 代 替 实 心 导 线 。 此 外 ， 为 了 削 弱 趋 肤 效 应 ，在 高 频 电 路 中 也 往 往 使 用 多 股 相 互 绝 缘 细 导 线 编 织 成 束 来 代 替 同 样 截 面 积 的粗 导 线 ， 这 种 多 股 线 束 称 为 辫 线 。 在 工 业 应 用 方 面 ， 利 用 趋 肤 效 应 可 以 对 金属 进 行 表 面 淬 火 。 效 应考 虑 到 交 流 电 的 集 肤 效 应 ， 为 了 有

12、 效 地 利 用 导 体 材 料 和 便 于 散 热 ， 发 电 厂的 大 电 流 母 线 常 做 成 槽 形 或 菱 形 母 线 ； 另 外 ， 在 高 压 输 配 电 线 路 中 ， 利 用 钢芯 铝 绞 线 代 替 铝 绞 线 ， 这 样 既 节 省 了 铝 导 线 ， 又 增 加 了 导 线 的 机 械 强 度 ， 这 些都 是 利 用 了 集 肤 效 应 这 个 原 理 集 肤 效 应 是 在 讯 号 线 里 最 基 本 的 失 真 作 用 过 程 之 一 ， 也 有 可 能 是 最 容 易 被忽 略 误 解 的 。 与 一 般 讯 号 线 的 夸 大 宣 传 所 言 ,集 肤 效

13、应 并 不 会 改 变 所 有 的 高 频讯 号 ,并 且 不 会 造 成 任 何 相 关 动 能 的 损 失 。 正 好 相 反 ， 集 肤 效 应 会 因 传 导 体 的不 同 成 分 ， 在 传 递 高 频 讯 号 时 有 不 连 贯 的 现 象 。 同 样 地 ， 在 陈 旧 的 线 束 传 导 体上 ， 集 肤 效 应 助 长 讯 号 电 流 在 多 条 线 束 上 的 交 互 跳 动 ， 对 于 声 音 造 成 刺 耳 的记 号 。 电 流 的 集 肤 效 应第 一 ， 电 子 在 导 体 内 总 是 沿 着 阻 力 最 小 的 路 线 流 动 。 在 导 体 表 面 及 近 表

14、层的 结 构 元 与 导 体 表 面 基 本 平 行 ， 电 子 在 其 间 换 位 流 动 阻 力 较 小 。 而 在 导 体 内 部结 构 元 呈 上 下 、 左 右 、 前 后 空 间 排 列 ， 电 子 在 其 间 定 向 流 动 要 受 到 五 个 方 向 的阻 力 ， （ 而 在 表 面 只 有 三 个 方 向 的 阻 力 ） 可 见 电 子 在 导 体 表 层 附 近 运 行 的 阻力 要 比 在 内 部 小 得 多 ， 这 样 就 导 致 了 电 流 的 集 肤 效 应 。 其 二 ， 当 电 子 在 导 线 内 移 动 时 ， 在 其 运 动 的 垂 直 方 向 伴 生 着

15、磁 场 ， （ 右 手定 则 ） 其 它 电 子 在 磁 场 的 作 用 下 向 逐 步 向 周 边 发 散 移 动 ， 于 是 移 向 了 导 线 的 表层 附 近 ， 形 成 了 电 流 的 集 肤 效 应 。 其 三 ， 当 然 还 有 温 度 的 影 响 ： 在 导 体 内 部 ， 电 阻 产 生 的 热 不 易 散 发 ， 温 度较 高 ， 价 和 电 子 运 转 的 速 率 高 ， 线 路 不 是 很 扁 平 ， 这 样 就 导 致 了 电 子 通 路 相 对窄 小 ， 电 阻 就 高 。 在 导 体 的 表 面 ， 散 热 快 、 温 度 低 ， 价 和 电 子 运 转 的 速

16、率 低 ，线 路 扁 平 ， 这 样 就 导 致 了 电 子 通 路 相 对 宽 大 ， 而 故 导 体 表 面 电 阻 小 ， 外 来 电 子运 行 较 快 ， 这 也 是 电 流 集 肤 的 原 因 之 一 。 尖 端 放 电 当 导 体 的 某 部 分 做 得 很 细很 尖 时 ， 尖 端 部 分 的 表 面 积 相 对 较 大 ， 换 位 移 动 到 此 的 电 子 密 度 相 对 较 大 ，在 尖 端 部 分 甚 至 有 些 拥 挤 ， 有 部 分 电 子 在 拥 挤 中 从 尖 端 溢 出 ， 于 是 就 导 致 了尖 端 放 电 现 象 。 效 应考 虑 到 交 流 电 的 集 肤 效 应 ， 为 了 有 效 地 利 用 导 体 材