干式空心并聯(lián)電抗器磁場與電動力研究.pdf

1、干式空心并聯(lián)電抗器是電力系統(tǒng)中一種重要的無功補償裝置，其運行的穩(wěn)定性直接關(guān)系著電力系統(tǒng)中輸送電能的質(zhì)量。電抗器運行過程中產(chǎn)生的電動力可能會造成包封絕緣的開裂，進而引起電抗器的損壞，其運行狀況可通過磁場的分布來監(jiān)測。目前電抗器各類運行狀態(tài)下電動力的分布及其破壞性以及磁場的分布特性還未被深入分析，針對這一問題開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)電抗器為計算實例，對各種運行狀態(tài)下產(chǎn)生磁場

2、和電動力的規(guī)律進行了深入分析。利用大型有限元軟件ANSYS建立了場-路耦合分析模型，并通過對比解析計算法與有限元分析法的計算結(jié)果，驗證了場-路耦合模型的正確性。在此基礎(chǔ)上，通過諧波分析法，對電抗器正常運行、匝數(shù)偏差、股間短路以及整匝短路時產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)磁場和電動力的分布規(guī)律進行了詳細計算。為了探究頻繁投切產(chǎn)生的電動力對電抗器的影響，本文分別計算了電抗器正常運行時和存在匝數(shù)偏差時的投入暫態(tài)過程，利用 ANSYS中的瞬態(tài)計算法，分析了暫態(tài)過程中

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