[发明专利]基于磁力邻近三相电抗器的电缆接地线发热研究治理方法

说明书

本发明涉及电抗器技术领域，具体地说，涉及一种基于磁力邻近三相电抗器的电缆接地线发热研究治理方法。其包括以下步骤：计算得到铠装层接地线的电流值；得到电缆终端头的温度分布；铺设新式隔磁板在磁力线密集区域，通过电抗器、电缆铠装层电磁场模型验证新式隔磁板对发热研究治理效果；对电缆铠装层加装隔磁槽盒。本发明通过铺设新式隔磁板和加装隔磁槽盒，对邻近三相电抗器的电缆接地线发热进行双重隔磁，提高安全性，避免引起附近金属结构件的发热、并对电气设备的性能造成影响，且将铠装层接地线电流值作为激励加载到电缆终端头，得到的电缆终端头温度计算结果与实际结果更为接近。

技术领域

本发明涉及电抗器技术领域，具体地说，涉及一种基于磁力邻近三相电抗器的电缆接地线发热研究治理方法。

背景技术

干式空心电抗器作为交流输电系统的主要感性元件之一，并具有损耗小、噪音低、维护简单、电抗值线性度好、设计寿命长等优点，在电网中应用已越来越广泛。但由于空心电抗器特殊结构使其在正常运行时会产生对称、发散的磁场，引起附近金属结构件的发热、并对电气设备的性能造成影响。

目前针对电抗器附近设备异常发热治理的研究，主要集中在对单相电抗器漏磁场作用下邻近设备发热问题上提出了多种治理措施，如增加电抗器与闭合金属回路之间的距离、消除闭合金属回路、对电抗器加装屏蔽体等；但对于各电气设备布局已确定的变电站内三相电抗器共同作用引起的邻近电缆接地线发热问题中，更改设备位置措施无法实现，采取对电抗器加装屏蔽体的措施面临施工难度大，经济效率低，且会对电抗器安全运行造成影响，鉴于此，我们提出一种基于磁力邻近三相电抗器的电缆接地线发热研究治理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁力邻近三相电抗器的电缆接地线发热研究治理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于磁力邻近三相电抗器的电缆接地线发热研究治理方法，包括以下步骤：

S1、根据电抗器、电缆实际结构数据建立电抗器、电缆铠装层电磁场模型，并构成铠装层与大地之间的闭合回路，再通过有限元数值计算得到铠装层接地线的电流值；

S2、建立电缆终端头有限元模型，并将铠装层接地线的电流值作为激励加载到电缆终端头进行流场、温度场耦合数值计算，得到电缆终端头的温度分布；

S3、在电抗器、电缆铠装层电磁场模型基础上对大地表面上建立大面积的隔磁板进行有限元数值分析，得到加装隔磁板后的铠装层接地线电流值以及隔磁板上磁力线的分布情况，并根据其磁力线在隔磁板上的分布情况，铺设新式隔磁板在磁力线密集区域，通过电抗器、电缆铠装层电磁场模型验证新式隔磁板对发热研究治理效果；

S4、根据电缆终端头的温度分布对电缆铠装层加装隔磁槽盒，通过电抗器、电缆铠装层电磁场模型验证加装隔磁槽盒对发热研究治理效果。

本发明在具体使用时，通过预先建立电抗器、电缆铠装层电磁场模型，方便通过有限元数值计算得到铠装层接地线的电流值，然后将铠装层接地线的电流值作为激励加载到电缆终端头进行流场、温度场耦合数值计算，对铺设新式隔磁板和加装隔磁槽盒进行验证发热研究治理效果，从而对邻近三相电抗器的电缆接地线发热进行双重隔磁，提高安全性，避免引起附近金属结构件的发热、并对电气设备的性能造成影响。

作为本技术方案的进一步改进，所述S1中构成铠装层与大地之间的闭合回路表达式为：

R_e＝R_gL

其中，R_g＝0.0000493Ω/m为单位长度下大地电阻，L为电缆线路长度。

作为本技术方案的进一步改进，所述S1中通过有限元数值计算得到铠装层接地线的电流值的计算公式为：