變電站電容器電抗器振動(dòng)機(jī)理與仿真試驗(yàn)研究.pdf

1、作為一種重要的無(wú)功電源，并聯(lián)電容電抗器組向系統(tǒng)提供無(wú)功功率，可控制性好，且成本一般較低，在我國(guó)電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。然而新建的電容電抗器組，有相當(dāng)一部分安裝在多層建筑物中，投運(yùn)后振動(dòng)過(guò)大的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。電容電抗器振動(dòng)不僅影響電壓質(zhì)量，不利于降損增效，而且產(chǎn)生的噪音過(guò)大。為此，對(duì)變電站中的并聯(lián)電容電抗器組振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行研究，構(gòu)建不同并聯(lián)電容電抗器組運(yùn)行下的仿真環(huán)境，分析被測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)/暫態(tài)特性以及機(jī)械振動(dòng)特性，建立被測(cè)系統(tǒng)仿真模型庫(kù)，分析振動(dòng)原

2、因并最終提出切實(shí)可行的解決方法，保障變電站并聯(lián)電容電抗器組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。全文共分5章，包括：
　　第一章，闡述本課題研究的背景和意義。介紹了目前國(guó)內(nèi)外對(duì)并聯(lián)電容電抗器振動(dòng)機(jī)理、振動(dòng)仿真計(jì)算、振動(dòng)水平等方面的研究情況。最后提出論文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　第二章，闡述了變電站電容器電抗器的振動(dòng)機(jī)理。研究分析了電抗器、電容器本體振動(dòng)的振動(dòng)機(jī)理。根據(jù)電力電抗器/電容器對(duì)應(yīng)的多自由度運(yùn)動(dòng)方程，計(jì)算出該振動(dòng)結(jié)構(gòu)的速度頻響函數(shù)矩陣。把共振

3、情況簡(jiǎn)化為3自由度彈簧振動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程，利用狀態(tài)變量分析法進(jìn)行變換，可以推導(dǎo)出其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)空間表達(dá)方程。同時(shí)對(duì)電容電抗器組的諧波諧振進(jìn)行了分析。
　　第三章，闡述了電抗器的電磁仿真和機(jī)械仿真。電磁仿真方面，首先建立電抗器簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)分析模型和仿真分析模型;其次通過(guò)ansoft仿真軟件，對(duì)單相鐵芯電抗器進(jìn)行3D仿真分析;最后確定磁場(chǎng)及電磁力分布特點(diǎn)。機(jī)械仿真方面，首先根據(jù)某甲變電站、某乙變電站電抗器的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)其進(jìn)行

4、三維實(shí)體建模;其次利用hypermesh軟件對(duì)所建三維實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格單元采用solid45，采用不同的單元尺寸分別對(duì)不同部件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分;最后通過(guò)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，可以得到各電抗器的各階模態(tài)振型。
　　第四章，闡述了變電站電容器電抗器的振動(dòng)與噪聲測(cè)試。通過(guò)測(cè)試，獲得電抗器加載運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)信號(hào)和噪聲信號(hào)，分析引起振動(dòng)、噪聲的主要頻率，并分析振動(dòng)與噪聲之間的關(guān)系。
　　第五章，歸納了變電站電容器電抗器振動(dòng)的