±500 kV直流换流阀用饱和电抗器温度场与电场仿真研究

• 作者: 毛颖科 张天枫 朱正一 官瑞杨 贾志东 龚震东
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 换流阀 饱和电抗器 温度场 电场仿真
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 128-135
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2024.01.015

摘要

高压直流换流阀饱和电抗器在工作过程中发热量大、电场分布不均匀，使其成为阀厅的安全隐患。为改善饱和电抗器的温升效应，文中以实际±500 kV直流换流阀用饱和电抗器为研究对象，建立了改进的流体场与温度场耦合模型，该仿真模型综合考虑流体传热、空气对流散热、绕组焦耳热和铁心涡流热损耗等实际因素，仿真计算电抗器各部件的温度场分布及其影响因素。现场验证表明该模型计算结果更接近实际工作状况。还建立静电场仿真模型，仿真计算电场畸变情况。温度场结果表明：饱和电抗器的铁心温度最高、环氧树脂次之、冷却水管路温度最低；铁心最高温度可达342 K。提高冷却水入口流速是降低饱和电抗器温度的有效方法，阀塔冷却系统的入水流速设置为1 m/s时可达最佳的冷却效果。环氧树脂、铁心和冷却水管的最高温度均与冷却水入口温度呈线性递增关系，实际工作中应使冷却水的初始温度越低越好。电场结果表明：环氧树脂与铁心交界面处出现明显的电场畸变现象，最大电场强度可达1.26×105V/m。应在此处采取均压措施以防止电场集中而导致的局部温度过高。文中所得结论可为直流换流阀用饱和电抗器的设计提供参考。