基于縮比實驗法的空心電抗器空間磁場研究.pdf

1、高壓大容量空心電抗器作為一種重要的電力設(shè)備，在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用，然而其磁場耦合與輻射較為嚴(yán)重，成為變電站內(nèi)電磁污染的主要來源之一，不僅對附近居民以及工作人員造成潛在的健康威脅，還可能對周圍電氣設(shè)備形成電磁干擾。由空心電抗器引起的磁場污染問題受到越來越多的關(guān)注，因而，對空心電抗器空間磁場分布特性的研究也顯得愈加迫切和必要。
　　 目前針對空心電抗器空間磁場分布的研究方法主要包括解析計算法、數(shù)值計算法和實驗法，前兩種方法需要

2、預(yù)先獲得空心電抗器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)參數(shù)，而當(dāng)實際情況較為復(fù)雜時，則難以得到精確可靠的結(jié)果。實驗法是最基礎(chǔ)可靠的研究方法，然而開展真型實驗的費(fèi)用往往非常巨大，縮比實驗法作為一種經(jīng)濟(jì)、直觀、可工程化的方法，把原型系統(tǒng)縮小為縮比系統(tǒng)進(jìn)行實驗測量，具有重要的應(yīng)用價值。
　　 為此，本文開展了空心電抗器磁場分布的縮比實驗法研究。首先建立不同尺寸的縮比模型，并將實驗法和計算法進(jìn)行比對和校核，驗證了縮比實驗的等價性和縮比準(zhǔn)則的有效性。同時在空心電抗

3、器附近設(shè)置鋁板以驗證縮比實驗法對鋁板屏蔽效能預(yù)測的有效性，并總結(jié)了關(guān)鍵問題并進(jìn)行了誤差處理?？s比實驗法易于在實驗室中進(jìn)行，所需材料簡單且測試周期較短，準(zhǔn)確度可滿足工程需要，在實現(xiàn)大型磁場源的磁場騷擾預(yù)測方面具有重要的應(yīng)用價值，本文的研究為縮比實驗法的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)依據(jù)。
　　 本文應(yīng)用縮比實驗法進(jìn)一步研究解決了磁場預(yù)測中的若干實際問題。首先探索研究了空心電抗器的縮比模型簡化問題，指出含兩個圓環(huán)形載流導(dǎo)體的雙環(huán)簡化模型為最佳模型;

4、同時，研究了多個空心電抗器的耦合效應(yīng)，通過在實驗室內(nèi)模擬變電站中空心電抗器的不同空間布置，證明三相電抗器具有倒向等邊三角形排列方式時，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度最低;此外，還驗證了縮比實驗法預(yù)測變電站內(nèi)雙回母線及其連接處空間磁場時的有效性。
　　 理論計算與實驗研究結(jié)果均表明，縮比實驗法是一種可在實驗室獲得空心電抗器空間磁場分布的有效方法，具有經(jīng)濟(jì)、可靠、準(zhǔn)確、實用的優(yōu)點，并可推廣應(yīng)用，實現(xiàn)大型磁場源空間磁場分布特性的可靠預(yù)測，具有較大的