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.pdf

《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.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第47卷第8期Vol.47No.82010年8月TRANSFORMERAugust2010专题综述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111121王建民，景崇友，武卫革，孙优良，汪友华，程志光（1.保定天威集团有限公司，河北保定071056；2.河北工业大学电气与自动化学院，天津300130）摘要：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。关键词：干式平波电抗器；漏磁场；数值分析中图分类号：TM478文献标识码：B文章编号：1001－8425（2010）08－0020－04NumericalAnaly

2、sisofCurrentDistributionandLeakageMagneticFieldCharacteristicsofEHVDry-TypeSmoothingReactor1111WANGJian-min,JINGChong-you,WUWei-ge,SUNYou-liang,21WANGYou-hua,CHENGZhi-guang（1.BaodingTianweiGroupCo.,Ltd.,Baoding071056,China;2.HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China）Abstract：Thel

3、eakagemagneticfield,parallelby-passcurrentandinductanceofthedry-typesmoothingreactorwindingarecalculatedandsimulated.Thevalidityofcalculationmethodandresultisinspected.Keywords：Dry-typesmoothingreactor；Leakagemagneticfield；Numericalanalysis2.1简化模型1引言特高压干式平波电抗器采用空心圆筒式结构，平波电抗器是直流输电系统中的关键

4、设备，而绕组由多层并联连接的线圈组成，层与层之间有散干式平波电抗器以其成本低、重量轻和现场安装与热气道，各层线圈电流未知，而采用常规的有限元方运行维护简单等特点,受到制造企业和电力系统的法需要事先知道线圈中的电流分布，因此，笔者采用普遍关注和应用。场-路耦合法进行计算，并做如下假定：由于±800kV特高压干式平波电抗器采用空心（1）根据平波电抗器的结构特点和对称性，二维多层线圈并联结构，其各层线圈的几何尺寸和电感和三维有限元计算模型分别如图1a和图1b所示。等参数不同，因此，在各并联线圈中的电流分布不相多层线圈等，如何根据施加的直流电压或已知的总电流求解多层线圈绕组

5、各并联支路电流和漏磁场分布与绕组电感等参数，已成为特高压干式平波电抗器设计的关键技术绕绕组组内容之一。为此，笔者对±800kV干式平波电抗器建中中心心立了场-路耦合法的等效电路模型和基本方程，分别对其绕组漏磁场、并联支路电流和电感进行了仿真计算，通过对产品算例计算结果的分析与比较，检（a）二维（b）三维验了计算方法与结果的有效性。图1干式平波电抗器简化计算模型2场—路耦合法的计算模型Fig.1Simplifiedmodelofdry-typesmoothingreactor基金项目：河北省自然科学基金（E2008001272）第8期王建民、景崇友、武卫革等：特高压干

6、式平波电抗器电流分布和漏磁场特性的数值分析21除绕组中心外，其他边界取至绕组足够远的距离。KAAKAiATAA0A0RRLL+jωLLLL=LL（2）认为绕组每层线圈中的电流均匀分布。0KRRITieTLLI-KuIS（3）若用C1、C2、C3、…、Cn-1和Cn表示绕组各并（5）联线圈，IS表示施加在绕组中的总电流，则利用场-式中A———节点矢量磁位矩阵路耦合法计算时的等效电路模型如图2所示。I———绕组感应或支路电流相量矩阵KAA———矢量磁位的系数矩阵KAi———矢量磁位与未知电流耦合的系数矩C1C2C3Cn-1Cn阵ISKRR———对应电流相量的电阻矩阵TA

7、A———矢量磁位的时间项系数矩阵图2干式平波电抗器等效电路模型Tie———感应电势与矢量磁位关系的系数矩阵Fig.2Modelofequivalentcircuitofdry-typeTLL———对应电流相量的电感矩阵smoothingreactor-KuIS———用电流源表示的绕组施加电压相2.2基本方程量矩阵场-路耦合方法是将电磁场方程和外部由若干利用场-路耦合法得到平波电抗器的绕组并联电源、电阻和电感等参数组成的连接电路方程耦合支路电流和矢量磁位后，根据磁场能量法可以得到起来，并以未知电流或并联支路电流表示成已知电绕组电感参数。压或电流源及电阻、电感等参数