[发明专利]基于缩比准则的多包封干式空心电抗器的磁场分析方法

说明书

本发明公开了基于缩比准则的多包封干式空心电抗器的磁场分析方法，包括：将多包封空心电抗器简化为单层线圈的单包封空心电抗器；以圆环形载流导体作为空心电抗器简化模型，在每个环形导体中通入不同的电流并且环形导体中匝数并完全不相同，比较并选择最接近空心电抗器模型磁场分布的最优简化模型。可以实现大型干式空心电抗器的空间磁场分析预测，保证电抗器和电力系统的安全可靠运行。

技术领域

本公开涉及输变电设备状态监测与故障诊断技术领域，特别是涉及基于缩比准则的多包封干式空心电抗器的磁场分析方法。

背景技术

近年来，随着我国电力系统的不断发展，干式空心电抗器以其起始电压分布均匀、线性度高、运行噪音小等优点得到广泛应用，具有无功补偿、限流、滤波和过电压保护等重要作用。然而，缺乏闭合的铁磁回路，在运行时不但会在其周围产生强工频磁场，而且会对变电站周围电气设备的安全稳定运行构成复杂影响，故已成为变电站电磁污染的主要来源。此外，空心电抗器的空问磁场还可能对工作人员以及周边居民存在潜在的健康威胁。因此，研究大型空心电抗器空问磁场分布特性及其磁场预测，具有十分重要的现实意义。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了基于缩比准则的多包封干式空心电抗器的磁场分析方法，所建模型实现预测磁场更加接近真实电抗器磁场。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

基于缩比准则的多包封干式空心电抗器的磁场分析方法，包括：

将多包封空心电抗器简化为单层线圈的单包封空心电抗器；

以圆环形载流导体作为空心电抗器简化模型，在每个环形导体中通入不同的电流并且环形导体中匝数并不完全相同，比较并选择最接近空心电抗器模型磁场分布的最优简化模型。

进一步的技术方案，将三个圆环形载流导体作为空心电抗器简化模型。

进一步的技术方案，所述空心电抗器简化模型自上而下分别为环一，环二，环三，环形导体具有不同的安匝数，其中，环一，环三应具有相同的参数。

进一步的技术方案，针对空心电抗器简化模型分析干式空心电抗器的径向磁场分布以及轴向磁场分布。

进一步的技术方案，根据单个通电线圈磁场计算数学模型，单包封干式空心电抗器的磁场分布特性通过叠加原理计算得出。

进一步的技术方案，叠加单个通电线圈的磁场，分为径向和轴向，缩比模型的磁场计算时是根据单个通电线圈的磁场结果计算得出的。

进一步的技术方案，干式空心电抗器的空间磁场分析预测，针对缩比环形简化的模型在进行电脑仿真以及现场试验后，经缩比准则转换后，即可预测电抗器的磁场分布。

基于缩比准则的多包封干式空心电抗器的磁场分析系统，包括：

多包封空心电抗器简化单元，将多包封空心电抗器简化为单层线圈的单包封空心电抗器；

最优简化模型选择单元，以圆环形载流导体作为空心电抗器简化模型，在每个环形导体中通入不同的电流并且环形导体中匝数并不完全相同，比较并选择最接近空心电抗器模型磁场分布的最优简化模型。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

本公开的技术方案可以实现大型干式空心电抗器的空间磁场分析预测，仿真或者现场试验均可，保证电抗器和电力系统的安全可靠运行。同时，电力运行部门可以根据缩比电抗器模型运行状态制定出科学合理的维修计划，避免不必要的解体检查和大量的人力及物力浪费，所带来的经济效益和社会效益是巨大的，适应国民经济发展对电力高质量、高可靠性要求的新形势。

附图说明