變電站電容器電抗器振動機理與仿真試驗研究.pdf

1、作為一種重要的無功電源，并聯(lián)電容電抗器組向系統(tǒng)提供無功功率，可控制性好，且成本一般較低，在我國電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。然而新建的電容電抗器組，有相當(dāng)一部分安裝在多層建筑物中，投運后振動過大的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。電容電抗器振動不僅影響電壓質(zhì)量，不利于降損增效，而且產(chǎn)生的噪音過大。為此，對變電站中的并聯(lián)電容電抗器組振動機理進(jìn)行研究，構(gòu)建不同并聯(lián)電容電抗器組運行下的仿真環(huán)境，分析被測系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)/暫態(tài)特性以及機械振動特性，建立被測系統(tǒng)仿真模型庫，分析振動原

2、因并最終提出切實可行的解決方法，保障變電站并聯(lián)電容電抗器組的安全穩(wěn)定運行。全文共分5章，包括：
　　第一章，闡述本課題研究的背景和意義。介紹了目前國內(nèi)外對并聯(lián)電容電抗器振動機理、振動仿真計算、振動水平等方面的研究情況。最后提出論文的主要研究內(nèi)容。
　　第二章，闡述了變電站電容器電抗器的振動機理。研究分析了電抗器、電容器本體振動的振動機理。根據(jù)電力電抗器/電容器對應(yīng)的多自由度運動方程，計算出該振動結(jié)構(gòu)的速度頻響函數(shù)矩陣。把共振

3、情況簡化為3自由度彈簧振動系統(tǒng)，根據(jù)對應(yīng)的運動動力學(xué)方程，利用狀態(tài)變量分析法進(jìn)行變換，可以推導(dǎo)出其對應(yīng)的狀態(tài)空間表達(dá)方程。同時對電容電抗器組的諧波諧振進(jìn)行了分析。
　　第三章，闡述了電抗器的電磁仿真和機械仿真。電磁仿真方面，首先建立電抗器簡化數(shù)學(xué)分析模型和仿真分析模型;其次通過ansoft仿真軟件，對單相鐵芯電抗器進(jìn)行3D仿真分析;最后確定磁場及電磁力分布特點。機械仿真方面，首先根據(jù)某甲變電站、某乙變電站電抗器的結(jié)構(gòu)尺寸，對其進(jìn)行

4、三維實體建模;其次利用hypermesh軟件對所建三維實體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格單元采用solid45，采用不同的單元尺寸分別對不同部件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分;最后通過軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，可以得到各電抗器的各階模態(tài)振型。
　　第四章，闡述了變電站電容器電抗器的振動與噪聲測試。通過測試，獲得電抗器加載運行時的振動信號和噪聲信號，分析引起振動、噪聲的主要頻率，并分析振動與噪聲之間的關(guān)系。
　　第五章，歸納了變電站電容器電抗器振動的