干式空心电抗器温度场分析

分析干式空心电抗器（以下简称电抗器）的热源及散热条件,应用热力学原理建立温度场的微分方程并确定其边界条件。根据电抗器的结构特点确定局部换热系数α,求解微分方程,得到其温度分布。分析影响温度分布的因素,给出了计算结果。     

干式空心电抗器温度场计算与试验分析

基于电磁学和传热学理论,建立干式空心电抗器三维温升计算模型,首次考虑了星形支架损耗对包封热点温度的影响。应用损耗分离方式计算包封和星形支架的热源,采用有限容积法直接求解电抗器流体场与温度场,获得电抗器温度场分布特性,分析并总结包封轴向及径向温度分布规律。计算结果表明:星形支架损耗为包封损耗的3.7%,对包封热点温度的影响约为3 K。最后,通过电抗器温升试验验证了温度场计算的准确性,为干式空心电抗器温升计算以及温升监测提供了理论基础和参考依据。     

基于Fluent的35 kV干式空心电抗器温度场仿真分析

干式空心电抗器匝间短路是造成其故障的主要原因,而匝间绝缘材料的劣化受温度等因素的影响,因此对干式空心电抗器进行温度场分析有很重要的意义。文中利用Fluent对电抗器正常运行状态以及气道堵塞状态的温度场进行仿真计算,对不同情况下的各包封的温度分布进行分析。结果表明:在正常运行状态下,电抗器内部包封温升明显高于外部包封,同一包封上部温度高于下部,温差大于20 K,热点位于距顶端10%~20%处;气道堵塞情况下,阻塞处相邻包封温升明显升高,高出正常运行状况30~40 K;气道阻塞对非相邻包封温升影响较小,利用红外测温法测量电抗器外包封温度无法反映内部包封的局部过热。不同状态下的温度场仿真计算,对电抗器绝缘劣化研究以及故障分析提供依据。     

干式空心滤波电抗器温度场分布研究

针对干式空心滤波电抗器的运行事故主要来源于电抗器内部温升导致绝缘被破坏问题,为了提高电抗器的运行可靠性,基于温度场计算原理,在考虑空气流速的情况下对某型号电抗器的温度场进行了计算,分析了电抗器的流体场和温度场分布规律.研究结果表明:干式空心滤波电抗器的温升集中在电抗器的上部中心区域,径向电抗器温度上部大于底部,轴向电抗器温度由左至右先升高后降低.     

干式空心电抗器平均温升的拟合计算法

介绍了用曲线拟合的方法对干式空心电抗器温升试验后的热态电阻数据进行处理,并利用基于热平衡原理导出的公式计算绕组平均温升的计算方法。这种方法可以有效消除人为因素造成的误差。     

干式空心电抗器的温升试验与绕组温升的计算

概述了干式空心电抗器的温升试验过程,介绍了电抗器热点温升和平均温升的确定方法,并运用几何原理推导出温升试验切断电源瞬间电抗器绕组电阻Ｒ０的计算公式。     

干式空心电抗器的温升对其质量的影响

分析了电抗器温升对电抗器质量的影响,介绍了电抗器直流电阻的测量方法。     

干式空心电抗器电流分析与损耗

根据干式人心电抗器的结构特点，阐述了干式空心电抗器的电流分布与损耗。通过对计算程序，制造工艺，原材料使用的分析，指出了干式空心电抗器环流损耗产生的原因，提出了解决环流损耗的途径。     

基于场-路耦合的干式空心电抗器稳态电磁场及电动力分析

干式空心电抗器具有线性度好、维护方便、难燃、无污染等显著优点,是一种广泛应用于远距离输电线路的无功补偿装置,它的运行状况直接影响着电网输电质量。以干式空心串联电抗器为研究对象,利用有限元分析软件建立了场-路耦合分析模型。通过稳态求解对电抗器匝间的磁场、电场以及内部所受电动力的分布进行分析研究,给出了干式空心电抗器内部磁场、电场以及所受电动力的分布规律。所做工作为电抗器的优化设计以及绝缘材料的合理选择提供了良好的参考依据。     

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。     

基于功角特性的干式空心电抗器匝间绝缘在线监测技术

干式空心电抗器在长期运行中由于绝缘老化而故障频发,其中匝间短路故障率最高。建立电抗器匝间短路故障等效电路模型,分析了匝间绝缘短路故障引起的电抗器功角变化特性,基于此提出一种基于功角特性的干式空心电抗器匝间绝缘在线监测技术。采用改进中值滤波算法对原始数据进行去噪处理,通过修正理想采样频率法消除了非整周期采样带来的采样误差,利用谐波分析法获取电抗器的功率因数角。试验结果表明,所提技术可以实现对电抗器的少匝匝间绝缘短路故障的有效监测。     

基于多物理场耦合的高压电抗器温度场仿真与分析

为研究干式空心电抗器整体及包封内部各层绕组温度分布特性,根据电磁热流多物理场耦合方法,建立了干式空心电抗器电磁-流体-温度三维温升计算模型。首先,基于场-路耦合的电磁学理论,采用有限元法求取电抗器各层电流,计算各层绕组损耗。然后,基于流体-温度耦合的传热理论,以各层绕组损耗为热源,采用有限体积法求解电抗器温度分布。最后,采用稳态热学分析法验证了结果的准确性。研究结果表明:电抗器温度分布呈现上区域大于下区域、中间包封大于两侧包封的变化趋势,各层绕组温升热点位于电抗器轴向高度约85%到90%。研究结果为电抗器结构优化、温度的在线监测提供了理论依据。     

大型空心电抗器对直流系统影响的测试与仿真

变电站中大功率空心电抗器导致电磁兼容问题(EMC)日益严重。现实测某变电站110 V直流系统的最大干扰已达52 V,严重影响了厂站的安全稳定运行。为了研究其干扰特征,对现场干扰的幅值特性、频率特性和分布特性进行了实测,并对电抗器、地网和直流系统建立三维等比例模型,对模型的等效性进行验证。在此基础上,提出了提高电抗器的高度和在电抗器底部敷设屏蔽材料的措施,对其效果进行评估。从仿真结果可以看出,共模干扰电压以三次谐波为主,通过所提出的抗干扰方式能够有效减小空心电抗器对直流系统的影响。     

遗传算法在空心电抗器优化设计中的应用研究

在干式空心电抗器设计中以等电阻电压法作为计算方法,采用遗传算法进行优化。给出了设计变量的编码方式,离散变量不需要重新规划。对遗传算法的适应度线性尺度变换和最优保存策略作了改进,在遗传操作过程中离散变量和连续变量采用不同的交叉和变异方式。以一种空心电抗器为例,优化后电抗器的外径、高度、重量和损耗分别减小了9%,41%,41%,15%,表明在空心电抗器优化设计中采用改进的遗传算法取得了良好效果。     

干式空心电抗器故障原因分析及处理措施

对干式空心电抗器的结构特点进行了介绍,对干式空心电抗器常见故障原因加以分析,对温升影响、沿面树状放电、匝间短路等几个方面进行了着重研究;并根据故障原因,对各类故障防范措施进行了探讨,从设计、材料选择、制作工艺、运行维护管理等方面给出了一些针对性建议。     

基于PD信号提取的干式空心电抗器早期故障研究

在分析干式空心电抗器表面放电和匝间短路故障形成原因的基础上,通过在实验室对表面经轻微灼烧后的环氧树脂板的局放试验来模拟包封层表面放电现象,提出了一种通过从强干扰信号中利用自适应LMS算法滤波和小波包滤波联合去噪的方法,进而利用匝间局部放电信号来识别故障.通过对早期局放故障的识别来防止干式电抗器恶性故障的发生.