文档介绍：干式空心电抗器周围工频磁场分布研究

重庆大学硕士学位论文

学生姓名:张艳
指导教师:汪泉弟教授
专业:电气工程
学科门类:工学

重庆大学电气工程学院
二 OO 八年五月
Research of the Power Frequency ic
Fields Distribution around Dry-Type
Air-Core Reactor

A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Degree of Master of Electrical Engineering
by
Zhang Yan

Supervisor: Prof. Wang Quandi
Major: Electrical Engineering

College of Electrical Engineering of Chongqing
University , Chongqing, China.
May, 2008
重庆大学硕士学位论文中文摘要

摘要

作为一种具有良好线性度、起始电压分布均匀、维护方便等优良性能的电气
产品,干式空心电抗器在国内外得到了广泛的应用。但由于这种电抗器的结构形
式特殊,使得它在运行时(尤其对于限流电抗器等大电流电抗器而言),将在周围产
生强烈的磁场,甚至会因强磁场而引起误动作。同时,强磁场下的职业暴露和公
众暴露问题也成了环境保护和电力行业共同关心的问题。本文在深入了解干式空
心电抗器的基本结构和工作原理的基础上,建立了考虑涡流影响的空心电抗器磁
场计算模型,分析、总结仿真结果,找出电抗器运行时磁场的分布规律,提出对
电抗器的设计安装具有重要意义的参考依据。
论文首先学习和分析了现有的空心电抗器磁场计算方法,采用能更加准确地
计算电抗器周围磁场的混合有限元方法,建立了考虑涡流影响的重庆市某500kV变
电站的35kV电抗器组磁场计算模型,通过反复计算得出结论:将有限元的场域外
边界选在电抗器组所在区域的7倍处为宜,并仿真分析了该电抗器组周围的磁场。
然后,实地测量了重庆市某500kV变电站的35kV电抗器组,将计及和不计涡
流影响的磁场仿真结果和测量结果做比较,证明所建立的混合有限元模型适用于
电抗器周围空间磁场的计算。
论文最后通过计算和分析,找出单相和三相电抗器组周围磁场分布规律,仿
真改变电抗器的技术参数和安装方式等几种不同情况时,电抗器周围磁感应强度
的分布,为变电站选择电抗器的外形尺寸和安装方式提供了参考依据,以更加符
合环保要求。
本文建立的混合有限元模型可对空心电抗器的磁场分布进行评估,为电力部
门选型和选择更好的安装方式提供理论依据。另一方面,根据空心电抗器周围磁
场的分布规律,建立一定的预警机制,为其它电气电子设备安全运行和变电站职
工安全作业提供保障。

关键词:空心电抗器,电磁环境,变电站,工频磁场,有限元法

I
重庆大学硕士学位论文英文摘要

ABSTRACT

As an electrical product with good linearity, starting voltage distribution uniform, easy to
maintain the good performance, dry-type air-core reactors have been widely used at home and
abroad. Because of the special structure of these reactors, the strong ic field (especially for
current limiting reactors, and other terms of big current reactors) will be generated around them in
the running, or even cause misoperation. At the same time, the occupational exposure and the public
exposure under the strong ic field have also mon concern issues