[發明專利]一種鐵心式并聯電抗器勵磁涌流計算及安全評估方法有效
| 申請號： | 202011349752.0 | 申請日： | 2020-11-26 |
| 公開（公告）號： | CN112710910B | 公開（公告）日： | 2022-08-09 |
| 發明（設計）人： | 張磊;陳梁遠;黎大健;張玉波;趙堅;顏海俊;余長廳;焦健 | 申請（專利權）人： | 廣西電網有限責任公司電力科學研究院 |
| 主分類號： | G01R31/00 | 分類號： | G01R31/00 |
| 代理公司： | 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334 | 代理人： | 劉小哲 |
| 地址： | 530015 廣西*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 鐵心 并聯 電抗 器勵磁 涌流 計算 安全 評估 方法 | ||
1.一種鐵心式并聯電抗器勵磁涌流計算及安全評估方法，其特征在于，包括如下步驟：
在電抗器合閘時，計算并聯電抗器的勵磁涌流峰值；
根據所述勵磁涌流峰值，獲得并聯電抗器的勵磁涌流衰減時間常數；
根據所述勵磁涌流峰值及并聯電抗器鐵心結構和材料特性，分析鐵心機械結構的安全性；
根據所述勵磁涌流峰值及并聯電抗器繞組的結構參數，分析繞組機械結構的安全性；
分析鐵心機械結構的安全性用于獲取鐵心機械強度的安全許用閥值FA，參照下式：
FA＝Min(Fab,Fad)
式中，Fab為并聯電抗器鐵心餅機械強度的安全許用閥值；Fad為并聯電抗器鐵心氣隙墊塊機械強度的安全許用閥值；首先，采用有限元仿真計算方法算得鐵心餅間電動力Ft，再根據鐵心餅和鐵心墊塊材料特性分別獲取Fab及Fad的值；
所述分析繞組機械結構的安全性用于獲取繞組機械強度的安全許用閥值Fax，采用下式計算獲得：
式中，E0為銅的彈性模量；n為導線數；beq為導線幅向寬度；Dmw為繞組平均直徑；X為連續式、螺旋式繞組的墊塊覆蓋系數；h為單根導線的高度；r為導線的形狀系數；K1為扭曲項系數；K2為分層疊置系數；K3為銅工作硬度等級的系數；K4為動態傾斜的系數。
2.根據權利要求1所述的一種鐵心式并聯電抗器勵磁涌流計算及安全評估方法，其特征在于，在電抗器合閘時，電抗器的勵磁涌流峰值采用下式計算：
式中，Iinr為合閘勵磁涌流峰值；Bm為鐵心工作磁密；Br為殘余磁密；Bs為飽和磁密；Sz為鐵心柱截面積；h0為窗口高；μ0為真空磁感系數；Ws為繞組匝數；Sx為繞組漏磁等效截面積。
3.根據權利要求2所述的一種鐵心式并聯電抗器勵磁涌流計算及安全評估方法，其特征在于，在勵磁涌流峰值計算中需提前給出電抗器衡量芯柱剩磁大小的殘余感應值，對所述殘余感應值通過實驗評估得出，其中，影響其實驗評估的主要因素主要包括：電抗器斷開的狀態、電抗器內硅鋼片的飽和感應以及所述芯柱結構特性。
4.根據權利要求1所述的一種鐵心式并聯電抗器勵磁涌流計算及安全評估方法，其特征在于，在計算勵磁涌流衰減時間常數時，先通過下式獲取電抗器鐵心的飽和電感值Lw：
式中，UΦ為系統相電壓；ω為系統角頻率；Iinr為合閘勵磁涌流峰值；
而后，通過將采集并聯電抗器的電阻值以及系統的電感、電阻值，帶入下式計算勵磁涌流峰值的參數振幅減小到50％及5％的時間值：
T0.05＝10×T0.5
式中，T0.5為勵磁電流衰減至50％的時間；T0.05為勵磁電流衰減至5％的時間；Ls為系統等效電感；Rs為系統等效電阻；Rw為并聯電抗器等效電阻。
5.根據權利要求4所述的一種鐵心式并聯電抗器勵磁涌流計算及安全評估方法，其特征在于，在并聯電抗器繞組末端接有中性點電抗器時，采用下式計算勵磁涌流峰值的參數振幅減小到50％的時間值：
式中，Lz為中性點電抗器電感值；Rz為中性點電抗器電阻值。
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