【摘要】：發(fā)展特高壓長(zhǎng)距離輸電技術(shù),既是國(guó)內(nèi)外電力工業(yè)的發(fā)展方向,也是我國(guó)國(guó)情的必然需求。交流特高壓輸電線路上,需要特高壓并聯(lián)電抗器平衡無(wú)功功率、改善電壓分布。特高壓并聯(lián)電抗器市場(chǎng)前景廣闊,各制造商加緊了研發(fā)制造步伐。但在特高壓電抗器的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,頻繁出現(xiàn)故障,經(jīng)查證是由于溫局部過(guò)熱導(dǎo)致,因此對(duì)特高壓并聯(lián)電抗器的溫度場(chǎng)的研究備受關(guān)注。溫度場(chǎng)分布不均可導(dǎo)致絕緣件老化、損耗增加,降低電抗器使用壽命和性能。特高壓并聯(lián)電抗器的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)有雙芯柱和單芯柱兩種。同容量同電壓等級(jí)下,單芯柱結(jié)構(gòu)具有體積小、成本低的優(yōu)勢(shì),因此本文就單芯柱特高并聯(lián)電抗器進(jìn)行了重點(diǎn)討論。電抗器的熱源為電和磁帶來(lái)?yè)p耗,電抗器特殊的鐵芯氣隙結(jié)構(gòu)和單繞組結(jié)構(gòu)導(dǎo)致漏磁通的比例很大,漏磁損耗增加,易引發(fā)局部過(guò)熱現(xiàn)象。本文對(duì)電抗器漏磁通機(jī)理進(jìn)行了理論分析,并在240兆乏、1100千伏特高壓并聯(lián)電抗器和200兆乏、1100千伏特高壓并聯(lián)電抗器上進(jìn)行了磁場(chǎng)仿真分析,找出了磁密集中區(qū)域。對(duì)電抗器產(chǎn)熱散熱機(jī)理和溫升工程計(jì)算方法進(jìn)行了研究,建立了特高壓并聯(lián)電抗器三維模型,利用有限元計(jì)算分析方法對(duì)電抗器內(nèi)部溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真分析,找出電抗器局部溫度過(guò)熱區(qū)域位于鐵芯柱螺桿孔、線圈、鐵芯、鐵芯夾件等處。對(duì)特高壓并聯(lián)電抗器進(jìn)行溫升試驗(yàn)驗(yàn)證,在兩臺(tái)特高壓并聯(lián)電抗器上,使用鉑電阻測(cè)溫元件、繞組直流電阻測(cè)量、變壓器油氣象色譜分析、紅外攝像儀成像等多種方法進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證分析。對(duì)在電抗器內(nèi)部溫度直接測(cè)量進(jìn)行探究試驗(yàn),在局部過(guò)熱易發(fā)點(diǎn)安裝光纖測(cè)溫傳感器,在自冷和風(fēng)冷兩種冷卻方式下,直接測(cè)量電抗器內(nèi)部熱點(diǎn)溫升,校準(zhǔn)和處理試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)電抗器溫度場(chǎng)仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。最后,對(duì)特高壓并聯(lián)電抗器上各個(gè)部件采取的改善漏磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)的設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了總結(jié),包括在電抗器器身結(jié)構(gòu)、總裝及其組件、全方位磁屏蔽系統(tǒng)上采取的設(shè)計(jì)措施,為設(shè)計(jì)特高并聯(lián)電抗器時(shí)性能和可靠性的提高提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM472

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2528225