HVDC阳极饱和电抗器阻尼弹性体降振降噪试验研究

高压直流输电换流阀中由阳极饱和电抗器引起的振动噪声问题直接关系到系统的稳定运行和环境友好性,目前对阳极饱和电抗器的阻尼弹性体降振降噪研究较为匮乏。以锦屏—苏南±800k V/4750A高压直流输电工程使用的阳极饱和电抗器为试验对象,取出阳极饱和电抗器中一对铁心并缠绕激励线圈,测量了一对铁心在不同激励下的振动噪声。同时为降低铁心的噪声,对铁心加装阻尼弹性体降噪,并采用相同的激励对阳极饱和电抗器铁心的振动噪声进行测量,分析比较测量结果,得出阻尼弹性体对铁心的降振降噪效果十分明显。此研究结果对阳极饱和电抗器以及高频设备降振降噪研究具有参考价值。     

动静态力共同作用对电抗器铁心振动影响

带气隙结构的并联电抗器铁心在实际运行中,除受到螺杆与夹件施加的静态压紧力外,也会受到磁致伸缩力与铁心饼间麦克斯韦力的动态力作用,动静态力都对铁心的磁性能产生影响,进而影响电抗器铁心振动特性。目前的研究主要集中于静态压紧力对硅钢片磁特性以及电抗器铁心振动特性的影响,动态力对其影响的研究未见报道,更没有考虑共同作用的影响。该文首先测量动静态力共同作用下硅钢片的磁特性曲线;其次建立考虑动静态力共同作用的电抗器电磁场-机械场双向耦合模型,对并联电抗器进行电磁振动计算;最后搭建振动测量实验平台,实验结果验证了所建模型的正确性与精准性,为进一步分析电抗器振动问题提供理论支持和分析方法。     

变电站铁心电抗器振动与可听噪声研究综述

文中对近年来铁心电抗器振动与噪声的研究进行了总结。考虑电抗器铁心材料及结构特点,得出硅钢片磁致伸缩效应、铁心饼间电磁吸引力及绕组受安培力作用是引起电抗器振动的主要因素。分析电抗器铁心振动时位移和加速度情况,测量超/特高变电站内电抗器设备噪声的声级及频谱分布,得出影响电抗器振动与噪声的主要因素包括激励源大小、选材及制作水平和安装运行环境。通过开发高效隔振器及高性能隔声装置能够有效减弱电抗器振动传递与噪声传播,设备主要材料及结构改进也能在一定程度上降低设备运行时的可听噪声。     

湖北现代新创化工有限责任公司

正优质产品变压器、电抗器行业特殊配套J-7变压器硅钢片端面专用胶(适用于铁心硅钢片固化粘接)用于硅钢片叠合端面,可代替无纬玻璃布粘带绑扎传统工艺,粘接力强,固化时间短,在80~100℃变压器油中,介质损耗小,提高了铁心抗短路强度,粘接后剪切强度大,也可用于电抗器、互感器、层压板及金属与金属、金属与非金属之间的粘接。     

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拉紧螺杆对并联电抗器的振动影响分析

并联电抗器在制造过程中通常采用拉紧螺杆紧固铁心,螺杆外加的压紧力不仅会影响硅钢片的磁特性,还会影响并联电抗器的振动特性.但是现阶段的研究并没有考虑压紧力对磁特性的影响,也没有考虑拉紧螺杆对并联电抗器的振动影响.针对这一现象,本文首先设计了考虑外加压紧力的磁特性测量系统,对硅钢片的磁化方向施加压紧力并进行磁特性测量.然后...     

特高压换流阀阳极饱和电抗器动态铁芯损耗模拟

阳极饱和电抗器作为特高压直流输电关键装备,其铁芯损耗直接影响换流阀的安全运行。以动态铁芯损耗模型为基础,基于有限元法开展电抗器铁芯损耗计算和涡流分析。应用复合B-H传感技术搭建二维磁特性测量装置,测量超薄硅钢片在高磁通密度下的磁化曲线、比总损耗曲线等磁特性参数。基于电磁有限元仿真,建立阳极饱和电抗器铁芯均质化模型,计算实际工况下的损耗功率,分析磁场、损耗、涡流等分布规律。结果表明:换流阀开通和关断的过程中,阳极饱和电抗器在脉冲电流激励下的铁芯损耗远高于正弦激励损耗。由于漏磁场的影响,铁芯的气隙两侧存在较大涡流,沿铁芯带材边缘形成环流,漏磁场损耗主要分布在铁芯表面。通过阳极饱和电抗器温升试验测得其外壳平均温度在实际工况下可达76℃,并由此验证了铁芯损耗计算的正确性。     

串联铁心电抗器的振动研究

电抗器的振动不仅会产生噪声污染还会影响电抗器的安全运行。串联铁心电抗器产生振动的原因除硅钢片的磁致伸缩效应外,还包括铁心气隙处的电磁力。首先建立了考虑磁致伸缩效应的串联铁心电抗器三维磁-机械耦合模型,依据此模型计算了单独考虑电磁力、单独考虑磁致伸缩力及二者共同作用下电抗器振动的加速度值,结果表明磁致伸缩效应与电磁力都对电抗器的振动产生影响,在不同方向上二者的作用有所不同。最后通过与实验测得的振动加速度值进行比较,发现测量值与同时考虑磁致伸缩效应和电磁力的计算值更加吻合,从而验证了所建模型的正确性,为进一步研究电抗器的减振降噪提供理论依据。     

干式铁心串联电抗器运行中异常噪声的分析

干式铁心串联电抗器噪声主要来源于铁心,其噪声水平一般高于同容量的变压器产品。在铁心串联电抗器产品质量得到保证的前提下,噪声都能控制在合理范围内,然而由于安装或运行不当却会产生异常噪声。文章分析了干式铁心串联电抗器几种典型安装运行不当产生的噪声异常情况,指出这种异常的噪声需要分析排除,否则可能危及设备的安全运行。同时也对干式铁心串联电抗器的安装和运行提出了一些具体建议。     

干式铁心串联电抗器运行中异常噪声的分析

干式铁心串联电抗器噪声主要来源于铁心,其噪声水平一般高于同容量的变压器产品。在铁心串联电抗器产品质量得到保证的前提下,噪声都能控制在合理范围内,然而由于安装或运行不当却会产生异常噪声。文章分析了干式铁心串联电抗器几种典型安装运行不当产生的噪声异常情况,指出这种异常的噪声需要分析排除,否则可能危及设备的安全运行。同时也对干式铁心串联电抗器的安装和运行提出了一些具体建议。     

双级磁阀可控电抗器振动特性试验研究

磁致伸缩效应是变压器、电抗器铁心振动的主要原因,文中基于内能机械能守恒理论,分析了双级磁阀可控电抗器铁心正常运行和含有直流分量时的振动机理,并通过搭建振动试验测量平台,测量了电抗器正常空载情况下铁心上不同点振动加速度,分析了相应的振动特性。进一步对直流偏磁情况下的双级磁阀可控电抗器振动特性进行测量。结果表明:电抗器铁心振动随直流分量的增加而增大,波形畸变程度加剧,各次谐波都呈现增加趋势,且增幅各异。研究结果验证了双极磁阀电抗器铁心直流偏磁振动特征,同时为后续的减振降噪提供了试验基础。     

±1100 kV/5455 A特高压直流换流阀饱和电抗器散热设计与研究

饱和电抗器是换流阀中保护晶闸管的关键部件,运行时饱和电抗器铁心产生的损耗导致铁心温度升高,严重情况下会导致饱和电抗器失效,从而威胁换流阀的安全运行。为降低饱和电抗器铁心温度,确保特高压直流工程可靠性,必须研究铁心散热性能并优化饱和电抗器结构。首先,研究了壳式饱和电抗器内部结构,分析了铁心散热的机理;然后,通过对饱和电抗器内外部结构的优化,为±1 100 kV/5 455 A特高压直流工程设计开发了一款螺旋结构的饱和电抗器,运行时外壳周围形成多重散热风道,优化了散热效果;最后,基于光纤测温原理,在饱和电抗器样机内部铁心表面预埋测温光纤,并在合成试验平台上对饱和电抗器进行长期连续额定负荷运行工况下的铁心测温试验。结果表明:螺旋式饱和电抗器相比于普通壳式饱和电抗器铁心温度大大降低,满足特高压直流工程对饱和电抗器运行可靠性的要求。     

考虑铁心磁致伸缩与绕组受力的高压并联电抗器振动研究

铁心磁致伸缩效应与绕组受力是高压并联电抗器振动的主要原因。基于晶粒取向型硅钢片的磁致伸缩产生机理,将铁心磁致伸缩本质模型及Jiles磁致伸缩模型与实验数据进行对比分析,结果表明本质计算模型能准确地模拟硅钢片的磁致伸缩应变。在确定磁致伸缩本质计算模型有效性的基础上,用多物理场仿真软件COMSOL建立了一台额定电压为10.5 kV、容量为30 000 kvar高压并联电抗器本体结构的振动计算模型。从磁-机械场耦合的角度分析高压并联电抗器铁心振动与绕组受力特性,结果表明绕组受力很大,引起的振动不容忽略。同时研究了具有不同杨氏模量的气隙垫块对并联电抗器铁心振动的影响,杨氏模量越大的气隙垫块对高压并联电抗器的振动抑制效果越好。     

考虑实际工况下串联铁心电抗器的振动研究

串联铁心电抗器广泛应用于电力系统,但其噪声明显高于变压器。电抗器振动主要来源于气隙处的电磁力和硅钢片的磁致伸缩力,使铁心在实际工作状态中时刻存在应力,影响着硅钢片的磁特性。首先测试了硅钢片在不同应力下的磁特性曲线;然后,在考虑磁致伸缩效应的基础上建立了电抗器的电磁-机械双向耦合模型;最后,通过仿真计算出电抗器铁心的磁场及振动的分布情况。结果表明,总的振动效果并非2个力单独作用时的简单叠加。     

换流站交流滤波电抗器故障分析

通过对某换流站连续发生的两起干式空心串联电抗器故障的分析,发现导致这两起故障发生的直接原因是早期电抗器生产工艺存在缺陷,包封上多处产生了较大的横向穿透性裂缝,雨水进入裂缝内部后造成电抗器电位分布不均匀,在缺陷处发生局部放电造成匝间短路。并提出了防范措施及建议。     

大型电力变压器电工钢片磁特性研究

利用爱泼斯坦方圈测试系统,首先针对变压器制造厂商常用国内外取向硅钢片磁性能和损耗曲线进行测量和对比分析。其次,对比分析了电工钢片退火前后磁性能数据和损耗数据,目的是研究退火对电工钢片磁性能的影响。然后,考察长期运行条件下硅钢片磁特性的变化情况。最后,针对标准外不同频率和温度影响下的电工钢片磁特性进行了测量。本次测量获得的取向硅钢片磁性能数据对取向硅钢片磁性能模拟技术及变压器铁心设计、制造等方面研究具有重要意义。     

铁心电抗器零序磁通量产生的仿真分析

本文基于一台35kV低抗产品,建立了电抗器铁心非线性模型,利用EMTP-ATP仿真了电抗器投入运行时的电磁暂态过程,分析了初始合闸电压相角、断路器的合闸分散性以及环境温度对电抗器铁心零序磁通量产生的影响.仿真结果表明,铁心电抗器在投入运行时会产生幅值较高的零序磁通分量,将使铁轭、夹件等钢性结构件上聚集较高的磁密,产生附加涡流损耗.     

干式空心电抗器故障及运维策略分析

为分析500 k V变电站内干式空心电抗器频繁故障的原因,对干式空心电抗器的结构、特点进行了研究,在分析电网内发生的多起干式空心电抗器故障后发现,引起电抗器故障的最直接原因为匝间短路且故障多发生在干式电抗器投入运行1 h内,引起匝间短路的原因为维护不当、正常投切过程中产生的操作过电压、制造工艺不良、制造材料不良等,线圈匝间绝缘缺陷、包封表面缺陷、局部温升过高是容易导致干式空心电抗器发生故障的3个薄弱环节。根据这些故障特点,从严格执行反措、加强日常巡维等方面对干式空心电抗器的故障提出了有效的防护措施。     

一起干式铁心串联电抗器烧损原因浅析及处理

针对一起干式铁心串联电抗器烧损的事故,通过对烧损的串联电抗器进行解体检查,结合产品运行期间出现的温升及噪声过高的问题展开分析,认为引起电抗器烧损及噪声大的主要原因是由于铁心材质存在问题,并提出了检修实施方案,产品重新投入运行后,引起铁心串联电抗器温度过高及噪声大的主要原因已基本排除。     

核电站主变重复出现乙炔气体问题分析与处理

对变压器进行了检查和分析,找到了产生乙炔气体的直接原因是裸金属低能放电,根本原因是高压套管与均压球连接结构存在问题,并采取了多种措施来处理该缺陷。