[發明專利]一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法與裝置

在審

• 申請號: 202010729674.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111948503A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李洪濤;馬徑坦;趙科;高山;劉媛;騰云;陳少波;黃強;李玉杰;陶風波;馬勇;魏旭;丁然;宋思齊;楊騉;肖焓艷
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

1.一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法，其特征在于，包括：

根據試驗對象的電壓需求確定空心油浸式補償電抗器的額定電壓、外殼尺寸，以及內部線圈的基準結構尺寸；

基于所述空心油浸式補償電抗器外殼尺寸以及內部線圈的基準結構尺寸，建立有限元溫度-流體場耦合計算模型，并基于所述有限元溫度-流體場耦合計算模型計算空心油浸式補償電抗器的內部溫度分布；

基于所述空心油浸式補償電抗器的內部溫度分布進行內部線圈結構改進直至滿足電感量要求和溫升要求；

根據試驗對象的補償需求以及所設計的空心油浸式補償電抗器的額定電壓，選取相應數量所設計的空心油浸式補償電抗器進行串并聯并接入試驗回路，對試驗對象進行諧振補償。

2.根據權利要求1所述的一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法，其特征在于，所述根據試驗對象的電壓需求確定空心油浸式補償電抗器的額定電壓，包括：

根據試驗對象的電壓需求和外絕緣裕度，單臺空心油浸式補償電抗器的額定電壓設定為300kV~600kV。

3.根據權利要求1所述的一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法，其特征在于，所述確定空心油浸式補償電抗器的外殼尺寸，包括：

根據公路運輸條件，設置空心油浸式補償電抗器的外殼高度不超過3.2米、外徑不超過2.5米。

4.根據權利要求1所述的一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法，其特征在于，所述確定空心油浸式補償電抗器內部線圈的基準結構尺寸，包括：

線圈段間的軸向油道采用等距離布置；

線圈層間的徑向油道采用等距離布置；

布置完成后，計算線圈的自感與互感，核算單臺空心油浸式補償電抗器的電感量；

如果電感量滿足要求，則得到內部線圈的基準結構尺寸；否則，重新布置直至單臺空心油浸式補償電抗器的電感量滿足要求，得到內部線圈的基準結構尺寸。

5.根據權利要求1所述的一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法，其特征在于，所述基于所設計的空心油浸式補償電抗器外殼尺寸以及內部線圈的基準結構尺寸，建立有限元溫度-流體場耦合計算模型，包括：

采用鋁制繞組、絕緣油和環氧樹脂外殼搭建有限元溫度-流體場耦合計算模型；

所述有限元溫度-流體場耦合計算模型需滿足邊界條件：

鋁制繞組和環氧樹脂外殼交界面為無滑移邊界。

6.根據權利要求5所述的一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法，其特征在于，所述基于所述有限元溫度-流體場耦合計算模型計算空心油浸式補償電抗器的內部溫度分布，包括：

通過耦合溫度場控制方程和流體場控制方程，在所述邊界條件下計算空心油浸式補償電抗器償在額定電流持續加載1h后的內部溫度分布。

7.根據權利要求1所述的一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法，其特征在于，所述基于所述空心油浸式補償電抗器的內部溫度分布進行內部線圈結構改進直至滿足電感量要求和溫升要求，包括：

基于所述空心油浸式補償電抗器的內部溫度分布，確定軸向和徑向溫升最高的位置；

在所述空心油浸式補償電抗器整體體積不變的情況下，通過調整線圈和油道分布比例，對內部發熱嚴重區域的軸向和徑向油道進行局部致密化改進，對發熱較輕區域的軸向和徑向油道進行局部稀疏化改進；所述內部發熱嚴重區域為超過平均溫升的區域，所述發熱較輕區域為低于平均溫升的區域；

計算改進后的空心油浸式補償電抗器電感量是否滿足要求，若不滿足則重新進行線圈和油道分布比例調整直至電感量滿足要求；

計算改進后滿足電感量要求的空心油浸式補償電抗器的內部溫度分布，判斷是否滿足溫升要求，若不滿足則重新進行線圈和油道分布比例調整直至滿足電感量要求和溫升要求。