干式空芯电抗器线圈径向厚度对自感几何系数及支路电流分布影响研究

深入开展35 kV干式空芯电抗器线圈径向厚度对自感几何系数及支路电流分布的影响研究,对提高35 kV干式空芯电抗器设计水平、工艺控制和电抗器的安全、可靠运行,具有重要意义。为此,文中通过有限元方法,研究了35 kV干式空芯电抗器线圈径向厚度对自感几何系数及支路电流分布的影响,研究结果表明:线圈径向厚度通过影响线圈的自感几何系数进而影响电抗器支路电流的分布、电抗器的总损耗,线圈径向厚度偏差加剧了包封温升。当第一支路匝数偏差1.5%时,可使支路二电流增大139.4%,总的功率损耗增大21.4%。     

特高压干式平波电抗器电流分布和漏磁场特性的数值分析

对干式平波电抗器绕组漏磁场、并联支路电流和电感进行了仿真计算,并检验了计算方法与结果的有效性.     

干式半芯电抗器电抗特性的计算

本文应用电磁场数值计算方法对一种新型电抗器--干式半芯电抗器的电抗特性进行了计算.首先采用场路耦合法建立干式半芯电抗器的三维时变电磁场的时步有限元数值计算模型,求解此模型得到在正弦电压激励下通过电抗器的非正弦周期电流;然后根据傅里叶级数变换,将求得的电流展开成不同频率的分量;最后得到干式半芯电抗器的伏安特性和谐波特性.本文方法用于实例分析和计算,计算结果与实测结果进行了比较,证实方法正确和实用.     

基于节点磁链法计算干式平波电抗器暂态电流分布

为分析干式平波电抗器在故障条件下各个包封支路的暂态电流分布,避免由于电流集中导致的温升和电动力过大等问题,提出一种计算分支导体暂态电流的方法。该方法是基于能量守恒,列写分支导体电路节点磁链状态方程,通过求解方程得出各支路导体电流。以向家坝—上海±800 kV/4 000 A特高压直流输电工程中的干式平波电抗器为算例,计算各包封支路的电流,并与运用PSCAD软件计算的结果进行对比来验证所提出算法的有效性。     

干式半心电抗器谐波分析与计算

应用电磁场数值计算法分析和计算了新型电抗器—干式半心电抗器的谐波 :用场路耦合法建立其数值计算模型 ,解得正弦电压激励下通过电抗器的非正弦周期电流 ;再用付氏变换展开并计算分析谐波计算结果表明铁心材料、尺寸和激励电压均会影响谐波含量。     

铁心电抗器设计中应注意的一个问题

铁心电抗器设计中应注意的一个问题聂少勇（丹东变压器厂）对于小容量大电流铁心电抗器，当线圈采用多组并联结构时，由于各支路气隙数量及气隙与支路相对位置不同，会使各支路电抗值不等，致使线圈并联支路分流不均，电抗器损耗超标，同时会引起个别支路线圈温升过高。众...     

多并联支路型可控电抗器工作模式

研究多并联支路型可控电抗器的工作模式是设计制造多并联支路型可控电抗器的基础.本文以二进制编码方式清晰地表示出了顺次单支路、转移单支路和固定单支路三种工作模式下各个晶闸管的全导通、全截止和触发角调节三种状态之间的转换规律,详细分析了上述三种工作模式下并联支路数、各支路额定电流、各支路谐波电流和谐波系数的计算方法和公式,举例给出了典型工况的仿真计算结果.结论表明这三种工作模式简单有效,各有特点,应根据实际情况加以选择使用.     

高压电抗器匝间短路三维模型计算与分析

为了研究干式空心电抗器匝间短路电流、磁场和电动力随匝间短路故障位置变化的分布规律,基于磁场-电路耦合电磁学理论,建立了外电路约束条件下干式空心电抗器匝间短路故障的三维磁场-电路计算模型。采用有限元法计算正常状态下该模型的电感与各层电流,将计算结果与解析法所得结果、实测数据进行对比,验证了该模型的准确性。建立匝间短路故障模型,精确计算匝间短路电流。研究结果表明:当电抗器发生匝间短路故障时,短路电流较正常电流急剧增加,不同位置的匝间短路故障的短路电流呈现出端部向中心位置、内层向外层增大的趋势;匝间短路故障处的磁场与电动力迅速增大,短路层的磁场与电动力方向发生改变。     

基于有限元方法的空心电抗器磁场屏蔽研究

针对干式空心电抗器漏磁场屏蔽问题,以干式空心限流电抗器为例,采用有限元仿真计算方法,研究干式空心电抗器的磁场屏蔽结构,以减少对外磁场分布。结果表明:加装磁场屏蔽装置之后,铝板内侧表面和外侧表面的径向磁感应强度明显变小,但随着离线圈中心距离的增大,屏蔽效果越来越差;铝板内外两侧水平方向的磁场基本被屏蔽,仅存在竖直方向的磁场;在磁场屏蔽板上边缘位置温升数值较大,中心温升较小,温升最大值为26.7 K。研究成果能够为在尺寸限制条件下布置干式空心电抗器提供技术支撑。     

节能型干式半芯电抗器在电力系统中的选择与应用

在实际工程应用中采用了干式半芯电抗器(在干式空芯电抗器的线圈中放入导磁体芯柱制造电抗器),通过技术经济比较和实际运行测算,半芯并联电抗器其节能效果明显,设计选型和装配合理。     

Accurate evaluation of the magnetic field strength of largesubstation air-core reactor coils

A circular cylindrical conductor segment is a basic modeling element of substation air-core reactor coils. The analytical expressions for evaluating the stationary and quasi-stationary magnetic field strength of a segment are derived. In the derivation, a surface source model is developed to substitute the given volume current distribution by equivalent surface sources. The magnetic flux density of sample coils is calculated by using the derived equations. The results are compared with those obtained by the finite element method. Good agreement is observed. The derived equations are very useful for solving problems that involve the accurate calculation of the magnetic field distribution around a coil, the magnitude of forces on a coil, the current distribution in the conductors of a coil and the inductive properties of a coil     

干式空心电抗器磁场和电感的计算分析

基于场-路耦合计算模型,采用有限元软件对干式空心电抗器的磁场和电感进行了计算和分析。以一种空心电抗器为例,给出了磁场分布图以及各个包封的电流和电流密度值。将电流、电感和损耗的计算值与实测值进行比较,表明场-路耦合计算方法具有较高的准确度,可满足空心电抗器的工程设计要求。     

脉冲功率源用高耦合度储能电感研究

在电感储能型脉冲功率源中耦合电感是关键。首先从STRETCH Meat grinder 电路出发,阐明了高耦合度电感的概念,然后通过分析影响耦合度的关键因素给出了高耦合度储能电感的模型,并对耦合电感的电感量和磁场的计算进行了数学推导。为了进一步的了解耦合电感的磁场分布情况,本文对其进行了有限元仿真,得到了耦合电感的磁感应强度分布云图和能量分布云图,考虑到漏磁的存在,在文章的最后还对耦合电感的漏磁进行了仿真计算。通过本文的研究能够为脉冲功率源用高耦合度储能电感的优化设计提供一定的理论依据。     

车载油浸式空心电抗器工频磁场计算

车载油浸式空心电抗器没有铁心,在进行特高压GIL交流耐压试验时工作电压高,工作电流大,可能在周围产生较强的磁场。为确保现场试验人员和电抗器周边设备的安全,研究电抗器周围工频磁场分布十分必要。文中对车载油浸式电抗器进行了电路建模,然后基于毕奥—萨伐尔定律计算了车载油浸式空心电抗器周围工频磁场分布。文中计算得到的结果与有限元法计算结果相符。相比有限元法,文中算法对计算机性能要求低,计算速度快,能提高电抗器工频磁场计算效率。同时文中计算得到车载油浸式空心电抗器周围工频磁场分布可为特高压GIL现场耐压试验制定安全准则提供参考。     

基于流场-温度场耦合计算的新型空心电抗器设计与分析

按照H级绝缘要求设计的新型空心电抗器 ,采用NOMEX纸作为绝缘材料 ,提高了空心电抗器耐热等级。通过空心电抗器磁场 -电路耦合首先计算磁场、电感和电流等参数 ,然后将计算得到的焦耳热作为流场 -温度场耦合计算的热源。得到空心电控器的温度场分布。这样在设计阶段就可以对空心电抗器进行热性能分析 ,从而保证设计的电抗器满足绝缘要求。对采用玻璃纤维和NOMEX纸作绝缘材料的空心电抗器进行比较 ,结果表明 ,采用新型绝缘材料后 ,电抗器结构变小 ,重量减轻     

桥臂空心电抗器磁场对金属结构件温升影响特性研究

本文中作者就磁场强度对干式空心电抗器金属结构件的温升影响进行了研究,采用有限元计算与试验相结合的方法,得出了磁场强度对金属结构件温升影响的关系。     

干式空心电抗器设计软件开发与应用

基于等电阻电压的设计方法，开发了干式空心电抗器设计软件，提供解析法和有限无法两种计算方法，通过优化设计得到空心电抗器的结构参数，并给出电抗器的磁场和温度场分布，对不同安装方式和不同订货参数的空心电抗器都可以进行设计。以一种型号的空心电抗器为例，分别给出了三相平放和三相叠放时电抗器的参数。     

用三维有限元法计算分裂式变压器短路阻抗

为准确计算出分裂变压器高、低压绕组间的短路阻抗,首先采用ANSYS的三维静态磁标势法数值计算得出高压多并联支路与单个低压绕组间的多绕组电感矩阵,并依据电路理论将其简化为等效双绕组电感矩阵,进而得到短路阻抗百分比,并推导了高压各并联支路电流分配,最后给出一个概念设计的分裂式高温超导变压器算例。计算结果表明,低压各分裂绕组分别单独运行时,高压绕组的各并联支路电流分配不均,主要集中在与运行的低压分裂绕组紧耦合的高压支路中,故高压绕组与低压各分裂绕组间的短路阻抗主要由紧耦合的高压支路与低压分裂绕组间的漏磁路决定。     

混合动力汽车用无刷直流电机磁场分析与参数计算

对混合动力电动汽车用永磁无刷直流电机进行电磁场分析和参数计算.利用有限元方法对电机的磁感应强度、磁通以及磁力线分布等进行求解,并提出了漏磁系数、极弧系数和电感的计算方法,与实验结果比较证实了计算方法的正确性.