[发明专利]一种干式空心电抗器的制作方法

权利要求书

1.一种干式空心电抗器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据预定的额定电感、额定电流和短路电流作为作为边界输出约束参数，设定电抗器为N层封包，N≥2，计算每层包封的自感，以及计算当前层包封与其他各层包封的互感，再根据各层包封的并联关系计算出电抗器的等效电感值；

步骤二，以所述等效电感值为基准，在各层包封满足温升限制要求的前提下，初选各层包封的导线尺寸，以及每层包封的导线匝数、电抗高度和内外径尺寸，经过迭代计算确定电抗器的包封层数、各层包封的匝数和电流值，各所述电流值的累加值大于或等于30kA，在满足各层包封自感和互感的前提下，根据各层包封的匝数和电流值，初步选取各层包封导线的结构规格尺寸，通过计算各层包封的导线损耗，以及计算各层温升的满足能力，确定各层包封导线总损耗计算为直流电阻耗和涡流耗之和；

步骤三，在满足等效电感值、总损耗、温升和动热稳定性约束条件的基础上，根据所述各层包封的匝数和电流值，经过迭代计算最终确定各层包封采用膜包矩形铝绞线绕制而成，每根所述膜包矩形铝绞线由至少两根单丝圆铝线绞合而成；

步骤四，经绕制后的各层包封放入对应尺寸的模具中抽真空，并浇注环氧树脂进行固化，形成浇注式包封；

步骤五，将各个浇注式包封并联后，与铝质星形架、支柱绝缘子和支架进行安装固定。

2.如权利要求1所述的干式空心电抗器的制作方法，其特征在于，所述等效电感值的计算方法为：建立矩阵方程组

其中，R_n为第n层包封的直流电阻值，L_n.n为第n层包封的自感值，M_n.n为第n层包封与其他包封的互感值，ω为角频率，I为第n层包封的电流值，U为第n层包封的电压值；

求解所述矩阵方程组，获得所述等效电感值。

3.如权利要求1所述的干式空心电抗器的制作方法，其特征在于，所述各层包封导线总损耗的计算方法为：

其中，I_f为当前层包封在频率f下的额定电流，R₀为当前层包封的直流电阻值，Z(f)为谐波损耗电阻系数。

4.如权利要求1所述的干式空心电抗器的制作方法，其特征在于，所述膜包矩形铝绞线的外部绝缘膜单侧厚度小于等于0.6mm。

5.如权利要求1所述的干式空心电抗器的制作方法，其特征在于，所述膜包矩形铝绞线的填充率小于等于0.86。

6.如权利要求1所述的干式空心电抗器的制作方法，其特征在于，所述膜包矩形铝绞线的尺寸公差控制在±0.01mm以内。

7.如权利要求1所述的干式空心电抗器的制作方法，其特征在于，所述单丝圆铝线的抗拉强度不低于70MPa，绞合后的所述膜包矩形铝绞线的抗拉强度按不小于70MPa。