三相空心電抗器的計算方法和設(shè)計.pdf

1、在空心電抗器需求量日益增加的近代電力系統(tǒng)中,對電抗器參數(shù)的計算要求越來越精確。但是目前有關(guān)空心電抗器電磁場數(shù)值計算方面都還是基于以前傳統(tǒng)的方法。將這些傳統(tǒng)的參數(shù)計算方法應用到干式空心電抗器的設(shè)計中就不能很好地滿足一些對設(shè)計精度要求嚴格的生產(chǎn)設(shè)計的需要。尤其是對三相電抗器的參數(shù)計算方法沒有系統(tǒng)的研究,在計算過程中只是通過人為加大距離而減弱電抗器之間的影響。 本文主要根據(jù)電磁場基本原理,首先介紹了單匝圓環(huán)線圈、有限長薄繞組在空間任一

2、點磁場的解析表達式,在此基礎(chǔ)上進一步研究了單相空心電抗器的磁場計算,并給出了利用變形的Bartky變換簡化計算磁場的具體方法,Bartky變換克服了其它單變量積分收斂慢甚至不收斂,計算時間長等缺陷。通過在繞組上方作無限長輔助圓柱面來計算繞組中的磁通量,再由磁通量計算空心電抗器的感應電勢和電感的方法,該方法準確性高,計算速度快。在單相空心電抗器磁場計算的基礎(chǔ)上,本文經(jīng)過對坐標系的轉(zhuǎn)換,將適合單相計算的圓柱坐標系計算方法轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合三相電抗器

3、的三維笛卡爾坐標系方式,通過對常用的四種不同排列方式三相空心電抗器的磁場分布的計算,得出了包含常用排列方式在內(nèi)的任意三相空心電抗器的磁場計算方法。提出了“切面等分法”,用其來計算三相電抗器的磁通量,且推廣到適合任意排列方式的三相電抗器磁通量計算中,該方法可以使各種三相電抗器的磁通量、電勢以及電感的計算簡便、有效。在電抗器的設(shè)計過程中,提出了二級誤差控制調(diào)整匝數(shù)和高度的方法,使得設(shè)計速度、精度大大提高,還推導了一種解方程確定初始匝數(shù)的算法