[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

说明书

本申请涉及一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏，能够对干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号，利用干式空心桥臂电抗器所对应的预设有限元二维磁场模型进行分析，得到当前干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。之后结合磁场分布状态信息进行进一步分析，得到对用户健康影响较小时设置的防护围栏的距离信息和高度信息，最终结合距离信息与高度信息进行防护围栏的搭建。通过上述方案，可针对干式空心桥臂电抗器的实际磁场分布状态，在干式空心桥臂电抗器周围搭建防护围栏，以阻止用户靠近该干式空心桥臂电抗器，从而有效减小干式空心桥臂电抗器的磁场对用户健康的影响，可有效提高干式空心桥臂电抗器的使用安全性能。

技术领域

本申请涉及电网安全技术领域，特别是涉及一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏。

背景技术

远距离大容量柔性直流或混合直流输电技术已实现工程应用，标志着新一代智能直流输电时代的到来。远距离大容量柔性直流或混合直流输电工程中，每个柔性直流换流阀桥臂上都需要使用桥臂电抗器，作为控制传输电能质量、限制桥臂环流、限制系统故障电流的重要设备。由于要求在大比例交、直流混合电流下保持电感值稳定、不畸变，现有工程中大容量桥臂电抗器首选设计使用干式空心式产品，也即干式空心桥臂电抗器。干式空心桥臂电抗器线圈由全绝缘单丝换位线子导线绕制的同轴并联线圈包封组成；线圈本体绝缘由环氧树树脂混合体在高温下固化成型，对外使用空气绝缘自然冷却；端对地部分绝缘由绝缘子承担。

根据电磁感应定律，大容量的干式空心桥臂电抗器流通交、直流电流将激发空间强磁场，轴向及径向空间磁感应强度均与电抗器线圈轴心的远近成正比。大容量干式空心桥臂电抗器激发的空间磁场会对周围设备及运行人员身体健康造成威胁和影响，可能引起磁场区域内闭合金属结构涡流发热超标；暴露在磁场范围内，缺少短路接地的金属组件可能进一步造成磁感应触电的人身风险；若不明确限定电抗器周围区域人员的活动范围，运行人员将承受长时间内暴露在超标磁场下的健康风险。因此，传统的干式空心桥臂电抗器具有使用安全性能差的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对传统的干式空心桥臂电抗器使用安全性能差的问题，提供一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏。

一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，包括：当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号时，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。

在一个实施例中，所述当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号时，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磁场分布状态信息的步骤之前，还包括：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。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，所述预设互感计算模型为：