[发明专利]干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏

权利要求书

1.一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，其特征在于，包括：

获取干式空心桥臂电抗器的结构参数；

根据所述结构参数构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型；

当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加直流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的恒定磁场；

当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加各次交流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的交变磁场；

根据所述恒定磁场和所述交变磁场，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息；

根据所述磁场分布状态信息，得到所需防护围栏距离所述干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息；

根据所述距离信息和所述高度信息，在所述干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏；

其中，所述干式空心桥臂电抗器包括：汇聚包封电流和支撑本体线圈用的汇流排、圆筒形的各包封层、圆筒形的内层环氧包封和支撑垫块，各所述包封层中均缠绕有线圈，所述支撑垫块固定于所述包封层的底部与绕线平台间；不同包封层的线圈的高度不一样，根据所述线圈的高度差异制作各层线圈的支撑垫块；

所述根据所述结构参数构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型的步骤，包括：当所述干式空心桥臂电抗器的各包封层分别输入交流电流时，根据各所述包封层的分配电流、包封层端间电压、所述结构参数和预设互感计算模型，得到各包封层之间的互感量；根据所述结构参数和所述互感量构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。

2.根据权利要求1所述的干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，其特征在于，所述结构参数包括各所述包封层的自感量、各所述包封层分别距所述干式空心桥臂电抗器的中心轴的距离、各所述包封层的直流电阻、各所述包封层的交流电阻、各所述包封层的线圈匝数、各所述包封层的半径以及各所述包封层的高度中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，其特征在于，所述预设互感计算模型为：

其中，a和b分别表示不同的包封层，m表示包封层的数量，I_a和I_b分别表示不同包封层的分配电流，I_total表示总交流电流，L_a和N_aa均表示各所述包封层的自感量，U_N表示包封层端间电压，R_a表示各所述包封层的直流电阻，N_ab表示各所述包封层的互感量。

4.一种干式空心桥臂电抗器磁场防护装置，其特征在于，包括：

二维磁场模型搭建模块，用于获取干式空心桥臂电抗器的结构参数；根据所述结构参数构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型；

磁场分布分析模块，用于当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加直流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的恒定磁场；当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加各次交流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的交变磁场；根据所述恒定磁场和所述交变磁场，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息；

围栏参数分析模块，用于根据所述磁场分布状态信息，得到所需防护围栏距离所述干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息；

围栏搭建模块，用于根据所述距离信息和所述高度信息，在所述干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏；

其中，所述干式空心桥臂电抗器包括：汇聚包封电流和支撑本体线圈用的汇流排、圆筒形的各包封层、圆筒形的内层环氧包封和支撑垫块，各所述包封层中均缠绕有线圈，所述支撑垫块固定于所述包封层的底部与绕线平台间；不同包封层的线圈的高度不一样，根据所述线圈的高度差异制作各层线圈的支撑垫块；

所述二维磁场模型搭建模块还用于：当所述干式空心桥臂电抗器的各包封层分别输入交流电流时，根据各所述包封层的分配电流、包封层端间电压、所述结构参数和预设互感计算模型，得到各包封层之间的互感量；根据所述结构参数和所述互感量构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。