空心電抗器電場及電動力問題分析.pdf

1、由于空心電抗器具有線性度好、結構簡單、使用維護方便、重量輕、損耗低、噪聲小等特點，近年來，在電力、冶金、煤礦、化工、風電和電氣化鐵路等領域獲得了廣泛地應用。深入分析空心電抗器內(nèi)部絕緣的電場強度分布，有助于空心電抗器絕緣結構的合理設計；對空心電抗器內(nèi)部結構所承受電動力的分析，有助于加強空心電抗器機械強度的設計，避免空心電抗器在運行過程中承受巨大的電動力從而破壞電抗器。
　　 首先對空心電抗器的結構特點進行了闡述，空心電抗器是由多個

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?？招碾娍蛊髦饕尚羌鼙邸㈦娍蛊骶€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，沒有鐵心(磁屏蔽電抗器除外)，實質(zhì)上就是一個空心的電感器繞組。
　　 根據(jù)空心電抗器的實際結構，應用ANSYS軟件分別對空心串聯(lián)電抗器、空心并聯(lián)電抗器建立二維電場分析模型。采用有限元法對電場分析模型進行剖分，然后對其導線層間、匝間電場進行了

3、分析，得出相應的空心電抗器包封內(nèi)部的電場強度和分布特點。然后利用MATLAB軟件，對空心串聯(lián)電抗器在送電運行瞬間下的端電壓進行了分析，并得出相應的結論，空心串聯(lián)電抗器在正常運行情況下，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，遠遠高于其正常運行狀態(tài)下的電壓。另外，對于表面發(fā)生絕緣開裂的空心電抗器，利用有限元法，對其絕緣結構中最大場強及其出現(xiàn)的位置進行了分析，并得出結論，由于絕緣開裂，導致其空心電抗器表面的電場增大很

4、多倍，從而也說明了絕緣開裂是產(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線交鏈，因此空心電抗器各包封中每匝導線均承受著一定的電動力作用。對于空心電抗器而言，它所承受的電動力，產(chǎn)生機械應力傳導至電抗器各包封中，并同時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力一般來說都很小，然而在電抗器投入的瞬間或者短路狀態(tài)下，空心電抗器中流過的電流將會遠遠大于其額定電流，從而使電抗器承受的電動力增大