干式空心電抗器的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、干式空心電抗器是電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備之一,主要用于補(bǔ)償容性電流、限制合閘涌流與短路電流、濾波、平波等作用。干式空心電抗器的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,要綜合考慮磁場、電感、電流、溫升和損耗等方面的因素。因此研究空心電抗器的電磁參數(shù)計(jì)算、整體設(shè)計(jì)以及優(yōu)化方法對提高電抗器的設(shè)計(jì)效率、延長其壽命和保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。本文首先深入研究了空心電抗器電磁參數(shù)的計(jì)算方法,采用變形的Bartky變換法來計(jì)算電抗器繞組在空間任一點(diǎn)的磁場強(qiáng)度,通

2、過做輔助圓柱面的方法計(jì)算繞組中的磁通量,由磁通量計(jì)算繞組的感應(yīng)電勢,再由感應(yīng)電勢計(jì)算繞組的自感和互感；其次,研究了空心電抗器的等電流和等電勢設(shè)計(jì)方法,并給出了具體設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)實(shí)例；最后,根據(jù)空心電抗器的特點(diǎn)建立了優(yōu)化模型,采用改進(jìn)的遺傳算法分別對電抗器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和整體性能進(jìn)行了優(yōu)化。對于空心電抗器優(yōu)化設(shè)計(jì)中的離散或者連續(xù)設(shè)計(jì)變量,分別采用了二進(jìn)制或?qū)崝?shù)編碼,使其優(yōu)化結(jié)果不需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)歸化。將空心電抗器的優(yōu)化方案與原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較,結(jié)

3、果表明優(yōu)化后電抗器各層繞組感應(yīng)電勢與端電壓設(shè)定值的誤差,電抗器的結(jié)構(gòu)尺寸、體積和損耗都顯著減小,改進(jìn)的遺傳算法在空心電抗器的優(yōu)化設(shè)計(jì)中取得了良好的效果。對于干式空心電抗器的電磁參數(shù)計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì),本文開發(fā)了一套具有良好操作界面的優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。該軟件后臺采用微軟公司的Access數(shù)據(jù)庫,前臺采用Visual C++6.0,前臺與后臺之間的通信采用ADO數(shù)據(jù)庫鏈接技術(shù),只需給定電抗器的額定容量、額定電壓和電抗率等參數(shù),即可通過計(jì)算確定最優(yōu)設(shè)