基于ANSYS有限元的磁閥式可控電抗器的磁路模型研究

章寶歌，位大亮，韓　嘯

（蘭州交通大學自動化與電氣工程學院，蘭州730070）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805．2016．1．68中圖分類號：TM 464文獻標志碼：A

基于ANSYS有限元的磁閥式可控電抗器的磁路模型研究

章寶歌，位大亮，韓嘯

（蘭州交通大學自動化與電氣工程學院，蘭州730070）

針對磁閥式可控電抗器的鐵心結構，推導了電磁數學模型，并在ANSYS有限元軟件中對不同鐵心結構的磁閥式可控電抗器在飽和工作狀態下的磁場進行了系統地仿真、比較、分析。在此基礎上，提出了一種能明顯消除邊緣效應且漏磁與總損耗也明顯下降的磁閥串聯分布方式。研究結果表明：磁閥式可控電抗器鐵心飽和度只與磁閥截面積有關，與磁閥長度無關。仿真結果與理論分析相一致，說明了仿真方法的正確性。仿真結果說明了這種分布串聯磁閥結構電抗器具有巨大的實際應用價值。

ANSYS有限元；磁閥式可控電抗器；鐵心結構；鐵心損耗；邊緣效應

Project Supported by the Basic Scientific Research Fund of Universities in Gansu Province（213052）

引言

超高壓及特高壓輸電技術的不斷應用，使得電網對輸電質量的要求變得更高［1］。作為電力系統中重要的無功補償裝置，磁閥式可控電抗器通過平滑調節鐵心上的直流勵磁電流的大小，來控制鐵心磁飽和度，達到平滑調節整個電抗器無功容量的目的，限制超高壓電網中工頻過電壓及操作過電壓，減少線路的空載及輕載損耗，提高電力系統的輸電能力，電網的穩定性和可靠性［2］。

諧波特性和能量損耗是磁閥式可控電抗器的2個重要性能指標，作為一種無功補償裝置，因其具有近似線性的伏安特性［3］以及諧波含量少的特點而受到許多專家學者的重視。……