干抗中绕组涡流损耗对温度场分布影响的研究

发布时间：2020-03-18 20:07

【摘要】：电抗器在电力传输中被广泛使用,它是长距离输电系统的主要辅助设备,主要被用来限制系统的短路电流和补偿无功容量。干式空心电抗器具有构造简易、便于维护、易于排查等优点,在电力系统中被广泛的使用。近年来因为磁场的不均匀分布和电抗器内部损耗不均,引起电抗器内部局部过热、绝缘材料老化,从而导致空心电抗器在运行过程中发生部分放电、部分燃烧甚至火灾等事故,导致电力传输系统无法正常工作。本文分别对干式空心电抗器的磁场分布、涡流损耗数值计算以及涡流损耗对温度场分布的影响做了研究,所做的研究与结论如下:1.建立电抗器的结构模型,使用ANSYS Maxwell仿真软件建立电抗器场-路耦合模型,仿真计算出干式空心电抗器的磁场分布以及损耗情况;仿真结果表明干式空心并联电抗器中磁场沿包封从内到外发散,内部包封的磁场强度高于外部包封,包封两端的磁场强度高于包封中部的磁场强度,空心电抗器中包含绕组涡流损耗的总损耗功率要比不包含绕组涡流损耗的损耗功率高一倍左右;2.分别计算出电抗器各个包封的绕组涡流损耗功率和绕组电阻生热损耗功率的具体数值。通过比较两种数值的大小,可以得知绕组涡流损耗功率大约为电阻生热损耗功率的0.8-1.0倍,绕组涡流损耗对电抗器的总体温度有很大的影响。3.使用ANSYS Workbench仿真软件建立电抗器三维流场—温度场耦合模型,将仿真计算得到的损耗作为热源加入到模型,分别仿真计算出包含绕组涡流损耗和不包含绕组涡流损耗的电抗器包封温度场分布;通过对两种温度场的比较分析,可以得知绕组涡流损耗导致空心电抗器温度场变的更加杂乱和发散;各层包封的平均温度都有明显升高,最高温度值从包封中部转移到两端,最低温度由包封两端转移到中部;整个空心电抗器包封的最低温度从最外层的两端转移到最外层的中部位置,最高温度从第四层包封的中部变到第三层包封的上端。
【图文】：

干抗中磁场分布和绕组章 干抗中磁场分布和绕组涡流损耗计算器磁场的有限元分析器的结构与模型由多个同轴包封组成。包封中包含多个并联绕组、绝减少额外损耗和满足容量需要，绕组通常由多根线径为缠绕而成，，使用玻璃纤维包裹作为匝绝缘材料，采用为封装空心反应器绝缘材料，然后采用环氧树脂包裹表面涂上特殊的绝缘漆，以抗紫外线和抗老化。包封的额接线臂作为包封上下绕组的出线连接端。图 2.1 个包封的纵向截面如图 2.2 所示。

图 2.2 电抗器单个包封联干式空心电抗器（BKGKL-20000/35）为例，包封平均高度 1.9m，工作时额定电压值为模型参数如表 2.1 所示表 2.1 电抗器参数（mm） 额定电流（A） 绕组电阻值（Ω） .5 15.5 4.8 .75 18.0 3.2 .85 20.5 3.2 .0 21.5 3.2 .15 23.0 3.2 .35 25.5 3.2 .55 25.5 3.2 .55 32.0 3.2
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM47

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 梁浩;彭伟;陈宁;;矿用隔爆型干式变压器绕组温度场的数值模拟与分析[J];煤矿机械;2013年08期

2 李飞舟;徐靖;王钰;文武;;多支路并联型空心电抗器电感的场-路耦合计算方法[J];武汉大学学报(工学版);2013年04期

3 罗W

本文编号：2589130