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数值计算方法在并联电抗器设计中的应用 肖勋，李永新，吴红菊，粱兆豪 (顺特电气设备有限公司，广东顺德528300) 摘要：介绍数值计算方法在并联电抗器设计过程中的应用。 关键词：有限元；数值计算；并联电抗器；结构和电磁设计 在电抗计算过程中，为减少计算工作量，只建立 铁心及线圈模型，忽略夹件等的作用。模型如图l、 并联电抗器在电网中承担了重要的作用。为了 图2所示。 提高远距离输电线路的传输能力和改善线路的运行 状况．通常需要在线路上装设无功补偿装置，目前在 线路上并联电抗器进行无功补偿是最常用的也是效 果非常好的一种补偿方式。 并联电抗器的主要作用如下： (1)抑制线路过电压； (2)降低操作过电压，有利于单相重合闸； 圈1电抗计算整体模型 圈2电抗计算的铁心模型 (3)削弱空载或者轻载时长线的电容效应，吸收 每个线圈均加入电流激励。三相线圈的电流表 系统容性功率； 达式如下： (4)改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分 ，a=，cos(础一1200) 布并降低线损； J—kos(础) (5)减少潜供电流，加速电弧的熄灭； ，c=，cos(∞￡+1200) (6)有利于消除发电机的自励磁。 因为无论电抗值处于任意时刻。该电抗器的电 干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸式铁心 抗值是不变的，所以可以通过求出其任意时刻的电 电抗器都是目前电网广泛使用的几类并联电抗器产 抗值来验证该电抗器的电磁方案是否合适。 品类型。伴随着计算机技术的发展，数值计算在这几 令t=o，则皓-o．5晶，j矗氓，皓-0．5JN。 类产品的开发设计中都扮演了重要的角色。本文以 式中，l，L，厶，，N分别应a，b，c三相电流和额定 某型油浸式并联电抗器产品为例，介绍了计算机数 电流。 值计算在设计的不同环节所起到的作用。主要包括 按上述电流值对各线圈施加激励，仿真计算的 电磁场和机械结构两个方面的内容。 磁密云图如图3所示。从仿真结果中可以读出整个 2电磁场数值计算 磁场空间的能量。 由电磁场理论可知，磁场能量可以通过下式进 就电抗器而言，电磁场的计算包含电抗计算和 行计算： 漏磁场计算等多个方面。 1 肜=}￡严 本产品铁心材料采用取向冷轧硅钢片。夹件采 Z 用不导磁钢板，绕组采用换位导线，并采用连续式线 式中W指磁场能量，I指绕组中通过的电流，L 圈。 指电感。通过该式可以求出电感值L。从而得出该电 2．1 电抗的救值计算 抗器的电抗值。 准确的计算产品的电抗值。是任何电抗器设计 2．2电抗器漏磁场的数值分析 阶段都必须开展的工作。 对于油浸式铁心电抗器而言，因为电抗器本身 ·93· 放置在油箱内，漏磁