干式空心电抗器五环简化缩比模型最优结构对比分析

作     者：代岭均 邹亮 孙玉鑫 刘青松 张黎 Dai Lingjun;Zou Liang;Sun Yuxin;Liu Qingsong;Zhang Li

作者机构：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：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2023年第38卷第4期

页      面：1088-1103页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0835[工学-软件工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51977122) 新能源电力系统国家重点实验室开放课题项目(LAPS22003) 南方电网科技项目(CGYKJXM20200228)资助 

主　　题：干式空心电抗器 空间磁场分布 五环简化模型 三环简化模型 最优结构 

摘      要：在干式空心电抗器的空间磁场预测方面,三环简化缩比模型是一种实用的方法,针对其预测精度不高的问题,该文提出了干式空心电抗器的五环简化缩比模型。首先推导原模型和两种简化缩比模型空间磁场分布的计算公式,然后拟合原模型高径比H/D和简化模型参数的函数表达式,最后搭建磁场测量平台对仿真结果进行验证。研究结果表明:线圈匝数不变只调整位置时,五环简化模型由于两两线圈间漏磁更小,其对应的方均根误差(RMSE)和绝对百分比误差(MAPE)分别比三环简化模型降低了18%和17%,决定系数(R^(2))提高了4%;线圈的匝数和位置均可调整时,五环简化模型不但可以减小漏磁,还可以同时减小4个监测方向上的误差,其对应的RMSE和MAPE相比三环简化模型分别降低了40%和21%,具有较高的等效精度;试验表明,五环简化模型最优结构对应的RMSE和MAPE分别比三环简化模型降低了21%和22%。建立某空心电抗器的三环和五环简化缩比模型,并进行了现场试验,结果表明,五环简化缩比模型在准确等效电抗器空间磁场分布的同时,RMSE和MAPE分别比三环简化模型降低了38.7%和4.9%,证明了五环简化缩比模型具有更高的准确性。