桥臂电抗器轴向分割结构的优化设计方法

作     者：侯启鑫 李庆民 邹亮 孙玉鑫 刘青松 HOU Qixin;LI Qingmin;ZOU Liang;SUN Yuxin;LIU Qingsong

作者机构：华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 山东大学电气工程学院济南250061 南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第10期

页      面：3946-3954页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：山东省重点研发计划(2021CXGC010210) 国家自然科学基金(52177147,52127812,51737005) 

主　　题：柔性直流 桥臂电抗器 温升 轴向分割结构 交直流复合工况 包封温差 

摘      要：桥臂电抗器串接在柔性直流输电系统换流阀的每条支路中,作为关键部件,存在温升分布不均的问题,会诱发一系列故障,从而威胁电网的稳定运行。而现有设计方法不适用于交直流复合工况,也不能有效解决局部温升过高的问题。为此,提出了轴向分割结构设计,通过增大各包封有效单位面积散热量来提高电抗器的散热性能,根据热边界层空气运动形式得到包封温差随分割位置的变化关系,并确定最优分割比例;同时,对约束方程做系数修正,以使其在交直流复合工况下满足设计要求。针对轴向分割结构的800 kV桥臂电抗器实例,结合等电阻电压法得到结构参数和包封电流等参数。与传统结构相比,该设计将包封温差由45.6℃缩小至37.4℃,将各包封的热点温升由58.3℃降至44.5℃。最后通过温升试验验证了计算的有效性。