室内并联补偿电容器组不宜串联空心限流电抗器

针对现场出现电抗器杂散磁场而使周围护栏发热的实际问题,分析并通过小型试验证明空心电抗器不可能通过调整线圈绕向消除(或减弱)竖直叠装时的“杂散磁场”,提出了以后设计室内并联电容器组串联限流电抗器时,不宜应用空心电抗器,而仍以采用油浸式铁心电抗器较好的观点。     

10 kV空心电抗器周围工频磁场的简化计算及影响范围

10 kV空心电抗器是110 kV和35 kV变电所中重要的工频磁场源。现有的空心电抗器周围工频磁场的计算方法需要电抗器的详细设计数据,而这些数据通常是制造商的技术秘密。笔者采用只需电抗器的铭牌参数和外形尺寸的简化方法分析10 kV空心电抗器周围的工频磁场分布。并用该方法分析电抗器的设计、布置等对周围磁场水平的影响。根据相关标准限值对这种电抗器的工频磁场暴露和干扰影响范围给出了定量的评价,可供变电所设计时参考。     

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     

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。     

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。     

35kV空心电抗器工频磁场最优抑制方式的研究分析

干式空心电抗器运行时产生的强磁场是变电站和换流站内电磁污染的主要来源,其产生的强磁场引起了变电站和换流站接地网导体的发热、对周围设备的磁干扰以及对运行人员身体健康的影响等。为此,通过有限元分析软件ANSYS的仿真,探讨了在三相一字形排列的干式空心电抗器最优工频磁场的抑制方式,对比分析了多种屏蔽方式下的磁场屏蔽效果,最终得出了在三相一字型排列的干式空心电抗器底部加钢屏蔽侧围加铝屏蔽的镂空屏蔽罩的最优磁场屏蔽方式,在这种屏蔽方式下,磁场的抑制效果最好,且对电抗器的影响较小。     

干式空心电抗器工频磁场屏蔽方法的研究

干式空心电抗器运行时会在周围产生较大的漏磁场,是电力系统中电磁污染源之一.为解决此电磁污染,基于工频磁场屏蔽原理,探讨干式空心电抗器的漏磁场屏蔽方法.采用Ansoft软件的涡流场有限元计算模块,分别对电抗器上端、下段及外围漏磁场进行分析,通过仿真计算不同屏蔽方式对电抗器磁场、电感及电流分布的影响.同时生产附带外围屏蔽的电抗器样机一台,和普通电抗器做漏磁场测试对比.最后结合仿真结果和根据实际可行性,给出了工程上的应用建议.     

基于矩量法的空心电抗器工频磁场仿真分析

为了研究变电站站内干式空心电抗器周围工频磁场的分布情况,笔者基于矩量法,首先推导了工频磁场矩量法的计算原理,然后以35 kV干式空心电抗器为例对单相电抗器、三相电抗器组进行模型建立与工频磁场分布的计算与分析。将计算结果与实测结果进行对比,两者结果吻合良好,说明了文中方法及模型的准确性与有效性。最后分析空心电抗器组在不同运行方式时对其周围工频磁场分布的影响情况,为研究变电站站内电抗器周围工频磁场的分布提供参考。     

35kV三相空心电抗器组的磁场分布

干式空心电抗器产生的强磁场是变电站内电磁污染的主要来源。为此,总结分析了现有的空心电抗器磁场计算方法,并基于场-路耦合计算模型对三相干式空心电抗器组建立了仿真模型。对35kV品字形排列电抗器组进行仿真计算,计算结果与该电抗器组测量值相符。研究得出了三相空心电抗器组的安装高度和相间距离对周围工频电磁场分布的影响:电抗器周围的磁感应强度随着支柱高度的增加而降低,但仅限于距离电抗器较近的范围内;增大相间距离,对电抗器周围工频磁场的分布改善较小,反而增加了电抗器所需要的安装面积和泄漏磁场的分布范围,对于改善泄漏磁场分布并没有较大的实用价值。     

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。     

Reduction of stray currents and magnetic fields from single-phasepower distribution systems

This paper describes a simple, straightforward method for reducing stray currents and external magnetic fields from single-phase power distribution systems through the installation of a 1:1 current transformer. The current transformer magnetically couples the phase conductor and neutral conductors of a power cable, thereby forcing the return current to travel through the neutral rather than through other paths. Furthermore, if the phase conductor and neutral are sufficiently close together (preferably concentric), the magnetic field created by the return current in the neutral cancels the field created by the current from the phase conductor, thereby eliminating magnetic fields. This isolates the power cable from its environment while allowing it to remain solidly grounded. The current transformer may be applied to all sizes of power distribution systems, from underground residential distribution systems to wiring within buildings. This paper explains the theory behind this method, discusses possible practical applications of the method, and reports the results of a test installation by the City of Austin. These results show that the method can virtually eliminate stray currents and magnetic fields emanating from power distribution systems. However, more research should be done before the method is put into practice     

超导限流储能系统的磁体结构优化

超导限流储能系统(SFCL-MES)的能量以磁场的形式存储在超导磁体中,因此漏磁场对于变电站的电磁干扰问题成为影响其应用的关键问题之一.文中对用于SFCL-MES的多种磁体结构的漏磁场进行了分析与优化,以选择合适的磁体构型,便于SFCL-MES安装在变电站中.首先对于超导限流储能系统磁体的漏磁场进行了勒让德多项式分析.在此基础上,对于多种磁屏蔽型磁体构型,包括同轴同心、轴向排列、轴线平行组合磁体结构,以减小漏磁场和所用的超导线材最少为目标,给出了优化模型,并采用序列二次规划(SQP)方法对模型进行求解.最后对优化结果进行了比较分析.     

A magnetic method of wire-rupture detection in steel cables

Lifting ferromagnetic wire cables are subjected to wear during service. The number and distribution of ruptures in the wire and the rupture-accumulation rate are criteria of cable conditions. Wires at the surface layer are more often subjected to rupture, as are wires at the interfaces of exterior strands and the steel core in the strand ropes. A magnetic method is used to detect wire ruptures; the method is implemented using defectoscopes based on permanent magnets. The controlled section of the cable between magnetic poles is magnetized up to induction of technical saturation. A magnetic stray field is formed at a site of wire rupture above cable surface. The presence of the stray field and, hence, of wire rupture can be registered by Hall sensors or induction sensors (measuring coils), which are placed near the cable surface at measuring units. The stray field is characterized by low intensity and weak localization and is unusable for experimental studies, which impedes the design of effective measuring systems. Analysis of the metrological characteristics of defectoscopes from the majority of producers shows their low sensitivity to wire ruptures. This paper has shown that the parameters can be optimized of a measuring unit with an inductive sensor to increase the reliability of wire-rupture detection in steel cables based on mathematical simulation of the stray field. Requirements that allow one to optimize the parameters of measuring units have been formulated.     

高阻抗大型变压器杂散损耗分布的控制与仿真分析

本文中作者阐述了高阻抗大型电力变压器杂散损耗的分布特点,并给出了控制杂散损耗的一些措施;结合实例应用有限元仿真软件对漏磁场进行了深入分析。     

高压自耦变压器肺叶磁屏蔽特性的数值计算与分析

针对一种新型的器身磁屏蔽——肺叶磁屏蔽自身以及其在变压器中的设计问题,以一台容量为334MV?A、带有肺叶磁屏蔽的单相自耦变压器为研究对象,首先应用三维频域非线性有限元法分析了肺叶磁屏蔽对变压器结构件、绕组区域漏磁场以及杂散损耗的影响;然后,以漏磁场分析以及杂散损耗计算为手段,以变压器油箱、夹件、拉板、油箱屏蔽以及肺叶磁屏蔽的磁感应强度(或损耗密度)作为观测目标,研究肺叶磁屏蔽安装位置以及尺寸对变压器漏磁场的影响,并通过负载损耗试验将有限元计算所得结果与实验值进行对比,验证分析的有效性;最后,针对肺叶磁屏蔽自身可能出现的局部过热问题,设计三种不同的肺叶磁屏蔽油路结构,基于有限体积法对比分析不同油路结构下肺叶磁屏蔽的油流、温升特性。对肺叶磁屏蔽特性的系统分析可为其设计以及其在变压器中的设计提供指导,具有重要工程意义。     

晶闸管中频电源微机控制系统的抗干扰研究

本文系统地分析了影响微机控制系统的晶闸管中频电源中主要干扰产生的机理和传播途径，得出晶闸管换流产生的干扰是重要主扰源，寄生电容、互感耦合为主要于扰传播途径的结论，并从降低干扰源、硬件和软件抗干扰三方面介绍了一些实用的抗干扰技术。     

凸极同步发电机空载下的气隙磁场波形特征系数及转子温度场的数值计算

本在考虑匝间绝缘的情况下采用有限元法对定子具有分数槽绕组的凸极同步发电机的气隙磁场进行了数值计算。采用付立叶谐波分析的方法把气隙磁密分解为空间基波和一系列谐波，进而计算出气隙磁场波形特征系数。通过对气隙磁场的分析可以计算出转子表面损耗，进而计算出转子的温度场分布。以龙羊峡320MW发电机为例进行了计算，将理论计算结果与试验结果进行了比较，验证了计算的准确性。     

基于组合优化方法的螺线管型超导磁体的建模和电磁优化

本文针对目前超导应用系统中广泛采用的螺线管型超导磁体的设计问题,提出了综合考虑磁体储能、漏磁和体积的优化问题.以单螺线管磁场计算为基础,用矢量叠加的方法计算多螺线管磁体的漏磁和最大磁场,从而建立了用于优化的螺线管型超导磁体的电磁模型.借助多学科优化设计软件Isight,采用全局搜索和传统数学规划相结合的优化方法,对所建立的电磁模型进行了优化计算.结果表明应用这种组合方法进行螺线管型超导磁体电磁优化,能取得满意的结果.     

轨道交通对电力变压器不利影响的分析与防治

随着轨道交通事业的迅速发展,轨道系统的杂散电流对城市电力变压器造成了不利的影响。从入侵原理和入侵源头分类、现场监测和数据分析,以及直流偏磁治理方案等几个方面进行综合论述。现场监测数据表明,杂散电流与直流输电大地返回电流导致的直流偏磁危害不同,中性点出现了高次谐波(特别是13次谐波)。采用变压器中性点串联大电容的方法可以有效抑制杂散电流导致的直流偏磁危害,为轨道交通对电力变压器不利影响的分析与防治提供了有效参考。     

功率因数校正电路杂散磁场对传导干扰发射作用的分析研究

开关电源主电路产生的强杂散电磁场会影响EMI滤波器的衰减性能。在细致分析功率因数校正（PFC）开关电源电感产生的杂散磁场特性和电源电磁干扰（EMI）滤波器共模电感的磁场敏感性基础上，实验考察了PFC电感和EMI共模滤波器问的磁耦合作用，建立了包含磁场耦合效应的PFC开关电源差模传导干扰高频模型。利用该模型，分析了空间耦合差模干扰成分的比例，阐明了电源差模干扰发射异常的原因；说明了因感应电压造成的火线、中性线传导干扰发射不均衡现象；根据磁耦合机理，提出了几种改善电源的差模干扰发射的措施，并进行了验证。