环型空心电抗器瞬态电压分布特性的分析

随着海上风电的迅速发展，传统柱型空心电抗器磁场呈开放式、不利于海上换流站紧凑化设计的弊端日益凸显。环型空心电抗器可将大部分磁场约束在线圈内部，可以显著减小实际占用空间。该文研制了一台环型空心电抗器样机，建立了其宽频等效电路模型，提取了电感和电容等电路参数，测量并计算了该样机在1.2/50μs低压雷电冲击电压作用下的瞬态电压分布，验证了模型有效性。分析结果表明，节点对地电压和饼间电压均存在振荡。以首端电压峰值为基准值，末端浮地时，节点对地电压自始端至末端逐渐升高，最大电压为1.765 pu；末端接地时，节点对地电压自始端至末端逐渐下降到零。末端接地时的整体饼间电压水平高于末端浮地情况，二者均呈现中间低、两端高的分布趋势，饼间电压最大值发生在末端接地时第1个线饼两端，为0.109 pu，该线饼最大匝间电压发生在第5、6匝之间，为7.88×10^-3 pu。最后讨论了结构参数对瞬态电压最大值的影响，提出提升绝缘性能的措施。