干式空心并聯(lián)電抗器磁場(chǎng)與電動(dòng)力研究.pdf

1、干式空心并聯(lián)電抗器是電力系統(tǒng)中一種重要的無(wú)功補(bǔ)償裝置，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接關(guān)系著電力系統(tǒng)中輸送電能的質(zhì)量。電抗器運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電動(dòng)力可能會(huì)造成包封絕緣的開(kāi)裂，進(jìn)而引起電抗器的損壞，其運(yùn)行狀況可通過(guò)磁場(chǎng)的分布來(lái)監(jiān)測(cè)。目前電抗器各類運(yùn)行狀態(tài)下電動(dòng)力的分布及其破壞性以及磁場(chǎng)的分布特性還未被深入分析，針對(duì)這一問(wèn)題開(kāi)展研究具有重要的工程意義。
　　本文主要以35kV，20,000kvar干式空心并聯(lián)電抗器為計(jì)算實(shí)例，對(duì)各種運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生磁場(chǎng)

2、和電動(dòng)力的規(guī)律進(jìn)行了深入分析。利用大型有限元軟件ANSYS建立了場(chǎng)-路耦合分析模型，并通過(guò)對(duì)比解析計(jì)算法與有限元分析法的計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證了場(chǎng)-路耦合模型的正確性。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)諧波分析法，對(duì)電抗器正常運(yùn)行、匝數(shù)偏差、股間短路以及整匝短路時(shí)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)和電動(dòng)力的分布規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算。為了探究頻繁投切產(chǎn)生的電動(dòng)力對(duì)電抗器的影響，本文分別計(jì)算了電抗器正常運(yùn)行時(shí)和存在匝數(shù)偏差時(shí)的投入暫態(tài)過(guò)程，利用 ANSYS中的瞬態(tài)計(jì)算法，分析了暫態(tài)過(guò)程中

3、電流、磁場(chǎng)及電動(dòng)力的變化規(guī)律。同時(shí)，通過(guò)對(duì)比各種運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的電動(dòng)力與絕緣材料的力學(xué)性能，對(duì)電動(dòng)力的破壞性進(jìn)行了討論。
　　計(jì)算結(jié)果表明，電抗器正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)力分布是不均勻的。若匝數(shù)存在偏差，偏差層的阻抗角會(huì)發(fā)生變化，電動(dòng)力會(huì)隨著阻抗角的變化出現(xiàn)規(guī)律性的增減。在投入過(guò)程中，各層支路產(chǎn)生的瞬態(tài)電動(dòng)力最大可達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)的四倍，但若絕緣浸漬良好，一般不會(huì)損壞包封絕緣。股間短路時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)力與短路故障位置有關(guān)，同時(shí)磁場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生不同程度的畸