三相空心電抗器的計算方法和設計.pdf

1、在空心電抗器需求量日益增加的近代電力系統(tǒng)中,對電抗器參數的計算要求越來越精確。但是目前有關空心電抗器電磁場數值計算方面都還是基于以前傳統(tǒng)的方法。將這些傳統(tǒng)的參數計算方法應用到干式空心電抗器的設計中就不能很好地滿足一些對設計精度要求嚴格的生產設計的需要。尤其是對三相電抗器的參數計算方法沒有系統(tǒng)的研究,在計算過程中只是通過人為加大距離而減弱電抗器之間的影響。 本文主要根據電磁場基本原理,首先介紹了單匝圓環(huán)線圈、有限長薄繞組在空間任一

2、點磁場的解析表達式,在此基礎上進一步研究了單相空心電抗器的磁場計算,并給出了利用變形的Bartky變換簡化計算磁場的具體方法,Bartky變換克服了其它單變量積分收斂慢甚至不收斂,計算時間長等缺陷。通過在繞組上方作無限長輔助圓柱面來計算繞組中的磁通量,再由磁通量計算空心電抗器的感應電勢和電感的方法,該方法準確性高,計算速度快。在單相空心電抗器磁場計算的基礎上,本文經過對坐標系的轉換,將適合單相計算的圓柱坐標系計算方法轉變?yōu)檫m合三相電抗器

3、的三維笛卡爾坐標系方式,通過對常用的四種不同排列方式三相空心電抗器的磁場分布的計算,得出了包含常用排列方式在內的任意三相空心電抗器的磁場計算方法。提出了“切面等分法”,用其來計算三相電抗器的磁通量,且推廣到適合任意排列方式的三相電抗器磁通量計算中,該方法可以使各種三相電抗器的磁通量、電勢以及電感的計算簡便、有效。在電抗器的設計過程中,提出了二級誤差控制調整匝數和高度的方法,使得設計速度、精度大大提高,還推導了一種解方程確定初始匝數的算法