[发明专利]一种基于缩比实验法的多空心电抗器耦合磁场预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于缩比实验法的多空心电抗器耦合磁场预测方法。

背景技术

在变电站中，通常有多个空心电抗器共同运行，但是，在变电站内设备众多且环境复杂，空心电抗器体积较大，且其他用电设备会对其造成电磁干扰，不易测量周围磁场值。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于缩比实验法的多空心电抗器耦合磁场预测方法，本发明通过绕制多个小线圈作为空心电抗器的缩比模型，测量其周围磁场以预测变电站中多个空心电抗器的耦合磁场。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于缩比实验法的多空心电抗器耦合磁场预测方法，绕制多个空心电抗器缩比模型，确定各模型参数差值，取误差小于设定值的缩比模型，测量单个模型周围的径向以及轴向磁场分布，以此作为多个模型的耦合效应的对比参数；对3ⁿ个空心电抗器缩比模型处于不同的相对位置时，测量耦合后的磁感应强度，根据其预测变电站的空心电抗器耦合磁场，确定三相空心电抗器的最佳安装方式。

当匝数一致的情况下，测量绕制的空心电抗器缩比模型的高度、直径、电阻和电感值，当所有参数的差值均小于其设定值时，认为缩比模型之间相同。

当测量径向磁场时，磁场测量仪放置于模型高度的中心位置，当测量轴向磁场时，磁场测量仪放置于轴线上。

测量单个模型周围的径向以及轴向磁场分布后，制作模型径向和轴向的磁感应强度随测量距离变化的曲线。

使用三个缩比模型同极性串联进行磁场测试，布置成不同的位置关系，具体为呈直线排列、正向等边三角形排列和反向等边三角形排列。

当三个缩比模型呈直线排列时，产生的磁场远大于单个模型产生的磁场，中间位置的缩比模型的磁感应强度最大，以中间位置的缩比模型为中心，磁感应强度向两侧逐渐减弱。

正向等边三角形排列的磁感应强度大于呈直线排列时的磁感应强度。

安装三相空心电抗器时，建议采用倒向等边三角形法，使得对周围环境影响最低。

当测量3ⁿ个缩比模型，且n＞1时，采用均匀矩阵式排列方式最好。

当测量3ⁿ个缩比模型，采用均匀矩阵式排列方式，测得的磁感应强度在中心位置处最高，并向两侧对称地减少。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明能够对设备众多且环境复杂，空心电抗器体积较大，且其他用电设备会对其造成电磁干扰的变电站内的空心电抗器的耦合现象进行模拟与预测，适用范围广，且投入成本低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明的单个模型磁场测量实验图；

图2是本发明的单个模型径向磁感应强度随测量距离变化示意图；

图3是本发明的单个模型轴向磁感应强度随测量距离变化示意图；

图4是本发明三模型呈直线排列测试示意图；

图5是本发明三模型呈正向等边三角形排列示意图；

图6是本发明三模型呈倒向等边三角形排列示意图；

图7为本发明九模型排列示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在变电站中，通常有多个空心电抗器共同运行，在实验室中绕制多个小线圈作为空心电抗器的缩比模型，测量其周围磁场以预测变电站中多个空心电抗器的耦合磁场。

本发明共绕制九个相似的空心电抗器缩比模型，并改变其布置方式以测量磁感应强度，模型的参数如表1所示。

表1 模型参数

由上表可以看出，各模型参数略有误差，但误差较小可忽略不计，实验中认为所有模型是相同的。

1)单空心电抗器模型磁场测量