[发明专利]一种基于空心电抗器缩比实验的简化模型优化方法

说明书

本发明公开了一种基于空心电抗器缩比实验的简化模型优化方法，包括，绕制线圈作为空心电抗器的原缩比模型，测量原缩比模型周围的径向和轴向磁场分布；绕制多个由不同个数圆环形载流导体制成的简化模型，并分别测量每个简化模型周围的径向和轴向磁场分布，在测量过程中需要保证流经圆环形载流导体的电流密度与原缩比模型相同；画出原缩比模型及简化模型径向和轴向的磁感应强度随测量距离变化的曲线，比较并选择最接近原缩比模型磁场分布的最优简化模型。能简便、迅速地模拟空心电抗器附近的磁场分布，在预测空心电抗器磁场分布时有重要的实际意义。

技术领域

本发明涉及空心电抗器简化模型优化技术领域，尤其涉及一种基于空心电抗器缩比实验的简化模型优化方法。

背景技术

空心电抗器是电力系统中用于限制短路电流、无功补偿和移相等的电感性高压电器，磁通经空气形成回路，故称空心式电抗器。空心电抗器在运行过程中会产生强工频磁场，对周围的电气设备安全稳定运行造成干扰。而其简化模型可以用于研究空心电抗器的磁场分布，因此空心电抗器简化模型的优化对于研究预测空心电抗器磁场分布有重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于空心电抗器缩比实验的简化模型优化方法，能简便、迅速地模拟空心电抗器附近的磁场分布，在预测空心电抗器磁场分布时有重要的实际意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于空心电抗器缩比实验的简化模型优化方法，包括，绕制线圈作为空心电抗器的原缩比模型，测量原缩比模型周围的径向和轴向磁场分布；

绕制多个由不同个数圆环形载流导体制成的简化模型，并分别测量每个简化模型周围的径向和轴向磁场分布，在测量过程中需要保证流经圆环形载流导体的电流密度与原缩比模型相同；

画出原缩比模型及简化模型径向和轴向的磁感应强度随测量距离变化的曲线，比较并选择最接近原缩比模型磁场分布的最优简化模型。

简化模型包括单环简化模型、双环简化模型及三环简化模型；

单环简化模型为将所有匝集中在一个圆环形载流导体中；双环简化模型为使用两个圆环形载流导体，两个圆环形载流导体的匝数相同；三环简化模型为使用三个圆环形载流导体，三个圆环形载流导体的匝数相同。

测量原缩比模型和单环简化模型的径向磁场分布时，磁场测量仪放在模型中心的高度，改变测量点距离径向中心的长度进行多组测量；

测量轴向磁场时，磁场测量仪放在模型中心轴处，改变距离轴向中心的高度进行多组测量。

双环简化模型中改变两个圆环形载流导体间的垂直距离形成不同的简化模型。

测量双环简化模型的径向磁场时，磁场测量仪放置于两个圆环形载流导体中间位置，改变测量点距离径向中心的长度进行多组测量；

测量轴向磁场时，磁场测量仪放在模型中心轴处，改变距离轴向中心的高度进行多组测量。

三环简化模型中改变三个圆环形载流导体间的垂直距离形成不同的简化模型。

简化模型的直径都与原缩比模型的直径相同。

测量三环简化模型的径向磁场时，磁场测量仪放置于与中间圆环形载流导体同高度的位置，改变测量点距离径向中心的长度进行多组测量；

测量轴向磁场时，磁场测量仪放在模型中心轴处，改变测量点距离轴向中心的高度进行多组测量。

从制作模型的简便程度以及模型的精确度出发，双环简化模型中两圆环形载流导体距离原缩比模型顶部分别为1/3l和2/3l的结构为最优模型。

径向测量结果在模型直径1.5倍距离外精确，轴向测量结果在模型长度1.5倍距离外精确。