电容器组串联用干式半铁心电抗器磁场分布特性的研究.pdf

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1、第3l卷第2期电力电容器与无功补偿Vo1．31No．22010年4月PowerCapacitor&ReactivePowerCompensationApr．2010电容器组串联用干式半铁心电抗器磁场分布特性的研究刘全峰，李勤，姚恩祥(陕西合容电力设备有限公司，陕西渭南715300)摘要：采用场路相结合的方法分析和计算干式半心电抗器的磁场分布规律。首先，利用有限元磁场计算结果求解出干式半心电抗器各并联支路线圈自感及支路线圈间的互感；然后，采用相量法求解出正弦电压激励下各并联支路的电流；最后，采用有限元法建立

2、了干式半心电抗器在电流激励下的轴对称磁场计算模型；分析和计算了铁心对电抗器磁场分布规律的影响，为干式半心电抗器的设计和研制提供了理论依据。关键词：半心电抗器；场路耦合法；有限元法；磁场分布中图分类号：TM55文献标识码：A文章编号：1674-1757(2010)02-0021-04StudyontheMagneticFieldDistributionofDry-typeHalf-ironCoreReactorforSeriesConnectionofCapacitorBankLIUQuan—feng，LI

3、Qin，YAOEn-xiang(ShannxiHerongElectricEquipmentCo．，Ltd．，Weinan714000，China)Abstract：Thelawofmagneticfielddistributionofdrytypehalf-iron—corereactorsisstudiedbyusingfield—circuitcouplingmethod．Firstly，theselfinductanceandmutualinductanceoftheparalleledbranc

4、hcoilsforthedrytypehaft-ironcorereactorareobtainedbywayoffiniteelementmagneticfieldcalculationresult．Then．thecurrentoftheparalleledbranchcoilsexcitedbysinevoltageiSobtainedbywayofphasor．Lastly，anaxialsymmetricalmagneticfieldcalculationmodelofthedrytypehal

5、f-ironcorereactorisestablishedbywayoffiniteelement，theinfluenceofironontheruleofmagneticfielddistributionofreactorisanalyzedandcalculated，whichprovidestheoreticalevidenceforthedesignanddevelopmentofthedrytypehalf-ironcorereactor．Keywords：half-iron-corerea

6、ctors；field-circuitcouplingmethod；FEM；magneticfielddistribution了干式半心电抗器的磁场分布规律，为干式半心O引言电抗器的设计和研制提供了理论依据。干式电抗器是电力系统中的重要设备之一，1数学模型主要用于补偿电力系统的无功容量，对降低系统故障和提高运行质量有着重要的作用。干式半心1．1电磁场方程电抗器是在干式空心电抗器基础上研制的新型干干式半心电抗器的结构如图1所示。其中铁式电抗器，他与同容量的干式空心电抗器相比，不心为叠片式高导磁体，工频下可忽

7、略其中涡流，且仅能保证电抗线性度良好，而且该产品体积小、损不考虑其非线性特性。根据电抗器结构及其磁场耗低。这里采用场路相结合的方法，分析和计算分布特点，可将模型简化为轴对称场问题来处理，收稿日期：2010-01—18作者简介：刘全峰(1979一)，男，陕西合阳人，工程师，从事电抗器及放电线圈系列产品的研究与开发。·21·第3l卷第2期电力电容器与无功补偿V01．31No．22010年4月PowerCapacitor&ReactivePowerCompensationApt．2010在圆柱坐标系中分析，根据

8、电抗器结构的上下对R，、R、⋯、R为各支路交流电阻(在工频下可取称性，可取其1／2区域为求解域，如图2所示。直流电阻值)；L。、L2、⋯、L为各支路电感；为第i条支路和第_『条支路间的互感；∞为角频率。若线圈的自感、互感及电阻参数已经求得，则在一定正弦电压激励下，电抗器的各支路电流通过求解上式方程组即可得到，进一步可求得激磁电流密度。1．3电感参数计算原理设第k条支路线圈中流有电流，则在其周l—铁心；2一气道；3一线圈包封1—