[發(fā)明專利]一種基于縮比實(shí)驗(yàn)法的多空心電抗器耦合磁場預(yù)測方法

在審

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• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107783064A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂學(xué)賓;黃銳;李猷民;馮迎春;莊燕飛;李德兵;呂守國;馮玉柱;楊曉濱;惠杰;李守金;于強(qiáng);肖騰飛
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司
• 主分類號: G01R33/02
• 分類號: G01R33/02;G01R33/10
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于縮比實(shí)驗(yàn)法的多空心電抗器耦合磁場預(yù)測方法。

背景技術(shù)

在變電站中，通常有多個空心電抗器共同運(yùn)行，但是，在變電站內(nèi)設(shè)備眾多且環(huán)境復(fù)雜，空心電抗器體積較大，且其他用電設(shè)備會對其造成電磁干擾，不易測量周圍磁場值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于縮比實(shí)驗(yàn)法的多空心電抗器耦合磁場預(yù)測方法，本發(fā)明通過繞制多個小線圈作為空心電抗器的縮比模型，測量其周圍磁場以預(yù)測變電站中多個空心電抗器的耦合磁場。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于縮比實(shí)驗(yàn)法的多空心電抗器耦合磁場預(yù)測方法，繞制多個空心電抗器縮比模型，確定各模型參數(shù)差值，取誤差小于設(shè)定值的縮比模型，測量單個模型周圍的徑向以及軸向磁場分布，以此作為多個模型的耦合效應(yīng)的對比參數(shù)；對3ⁿ個空心電抗器縮比模型處于不同的相對位置時，測量耦合后的磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)其預(yù)測變電站的空心電抗器耦合磁場，確定三相空心電抗器的最佳安裝方式。

當(dāng)匝數(shù)一致的情況下，測量繞制的空心電抗器縮比模型的高度、直徑、電阻和電感值，當(dāng)所有參數(shù)的差值均小于其設(shè)定值時，認(rèn)為縮比模型之間相同。

當(dāng)測量徑向磁場時，磁場測量儀放置于模型高度的中心位置，當(dāng)測量軸向磁場時，磁場測量儀放置于軸線上。

測量單個模型周圍的徑向以及軸向磁場分布后，制作模型徑向和軸向的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨測量距離變化的曲線。

使用三個縮比模型同極性串聯(lián)進(jìn)行磁場測試，布置成不同的位置關(guān)系，具體為呈直線排列、正向等邊三角形排列和反向等邊三角形排列。

當(dāng)三個縮比模型呈直線排列時，產(chǎn)生的磁場遠(yuǎn)大于單個模型產(chǎn)生的磁場，中間位置的縮比模型的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，以中間位置的縮比模型為中心，磁感應(yīng)強(qiáng)度向兩側(cè)逐漸減弱。

正向等邊三角形排列的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于呈直線排列時的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

安裝三相空心電抗器時，建議采用倒向等邊三角形法，使得對周圍環(huán)境影響最低。

當(dāng)測量3ⁿ個縮比模型，且n＞1時，采用均勻矩陣式排列方式最好。

當(dāng)測量3ⁿ個縮比模型，采用均勻矩陣式排列方式，測得的磁感應(yīng)強(qiáng)度在中心位置處最高，并向兩側(cè)對稱地減少。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明能夠?qū)υO(shè)備眾多且環(huán)境復(fù)雜，空心電抗器體積較大，且其他用電設(shè)備會對其造成電磁干擾的變電站內(nèi)的空心電抗器的耦合現(xiàn)象進(jìn)行模擬與預(yù)測，適用范圍廣，且投入成本低。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。

圖1是本發(fā)明的單個模型磁場測量實(shí)驗(yàn)圖；

圖2是本發(fā)明的單個模型徑向磁感應(yīng)強(qiáng)度隨測量距離變化示意圖；

圖3是本發(fā)明的單個模型軸向磁感應(yīng)強(qiáng)度隨測量距離變化示意圖；

圖4是本發(fā)明三模型呈直線排列測試示意圖；

圖5是本發(fā)明三模型呈正向等邊三角形排列示意圖；

圖6是本發(fā)明三模型呈倒向等邊三角形排列示意圖；

圖7為本發(fā)明九模型排列示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本發(fā)明使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

在變電站中，通常有多個空心電抗器共同運(yùn)行，在實(shí)驗(yàn)室中繞制多個小線圈作為空心電抗器的縮比模型，測量其周圍磁場以預(yù)測變電站中多個空心電抗器的耦合磁場。

本發(fā)明共繞制九個相似的空心電抗器縮比模型，并改變其布置方式以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度，模型的參數(shù)如表1所示。

表1 模型參數(shù)

由上表可以看出，各模型參數(shù)略有誤差，但誤差較小可忽略不計(jì)，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為所有模型是相同的。

1)單空心電抗器模型磁場測量