空心電抗器電場(chǎng)及電動(dòng)力問(wèn)題分析.pdf

1、由于空心電抗器具有線性度好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維護(hù)方便、重量輕、損耗低、噪聲小等特點(diǎn)，近年來(lái)，在電力、冶金、煤礦、化工、風(fēng)電和電氣化鐵路等領(lǐng)域獲得了廣泛地應(yīng)用。深入分析空心電抗器內(nèi)部絕緣的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，有助于空心電抗器絕緣結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)；對(duì)空心電抗器內(nèi)部結(jié)構(gòu)所承受電動(dòng)力的分析，有助于加強(qiáng)空心電抗器機(jī)械強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，避免空心電抗器在運(yùn)行過(guò)程中承受巨大的電動(dòng)力從而破壞電抗器。
　　 首先對(duì)空心電抗器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，空心電抗器是由多個(gè)

2、采用玻璃纖維浸：環(huán)氧樹脂膠固化的同軸繞組包封組成，在電氣上所有包封均并聯(lián)在一起。空心電抗器主要由星架臂、電抗器線圈、引拔棒、支柱絕緣子、安裝底座、隔磁升高座等部分組成。由于空心電抗器只有繞組，沒(méi)有鐵心(磁屏蔽電抗器除外)，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)空心的電感器繞組。
　　 根據(jù)空心電抗器的實(shí)際結(jié)構(gòu)，應(yīng)用ANSYS軟件分別對(duì)空心串聯(lián)電抗器、空心并聯(lián)電抗器建立二維電場(chǎng)分析模型。采用有限元法對(duì)電場(chǎng)分析模型進(jìn)行剖分，然后對(duì)其導(dǎo)線層間、匝間電場(chǎng)進(jìn)行了

3、分析，得出相應(yīng)的空心電抗器包封內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度和分布特點(diǎn)。然后利用MATLAB軟件，對(duì)空心串聯(lián)電抗器在送電運(yùn)行瞬間下的端電壓進(jìn)行了分析，并得出相應(yīng)的結(jié)論，空心串聯(lián)電抗器在正常運(yùn)行情況下，端電壓一般并不太高，但在送電投入的瞬間其端電壓與系統(tǒng)電壓相一致，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其正常運(yùn)行狀態(tài)下的電壓。另外，對(duì)于表面發(fā)生絕緣開(kāi)裂的空心電抗器，利用有限元法，對(duì)其絕緣結(jié)構(gòu)中最大場(chǎng)強(qiáng)及其出現(xiàn)的位置進(jìn)行了分析，并得出結(jié)論，由于絕緣開(kāi)裂，導(dǎo)致其空心電抗器表面的電場(chǎng)增大很

4、多倍，從而也說(shuō)明了絕緣開(kāi)裂是產(chǎn)生表面樹枝狀放電的主要原因之一。
　　 由于空心電抗器的主磁通與導(dǎo)線交鏈，因此空心電抗器各包封中每匝導(dǎo)線均承受著一定的電動(dòng)力作用。對(duì)于空心電抗器而言，它所承受的電動(dòng)力，產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力傳導(dǎo)至電抗器各包封中，并同時(shí)傳到電抗器的其它部件上。在額定工作狀態(tài)下，空心電抗器所承受的電動(dòng)力一般來(lái)說(shuō)都很小，然而在電抗器投入的瞬間或者短路狀態(tài)下，空心電抗器中流過(guò)的電流將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其額定電流，從而使電抗器承受的電動(dòng)力增大