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25
2023
-
06
动静态力共同作用对电抗器铁心振动有何影响？
作者：
近年来，随着大功率、高压、超高压输电网的进展，根据电网负荷的变化而自动、快速、准确地进行无功功率调节十分重要，可控式并联电抗器因其调节能力强而广泛应用于其中，但在实际运行中会出现很严峻的振动噪声问题。严峻的振动噪声不仅影响附近居民的生活，也会造成紧固件松动、影响电抗器的使用寿命等问题。目前，电抗器振动问题被广泛关注，其研究具有现实意义。
在实际工作时，电抗器铁心会受到螺杆与夹件施加的静态压紧力作用，也会受到动态的磁致伸缩力与麦克斯韦力共同作用，动静态力均会对硅钢片磁特性产生影响，从而进一步影响电抗器铁心电磁振动特性。过去的研究均未考虑动态力对硅钢片磁特性及铁心振动的影响，也没有考虑动静态力共同作用的影响。
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室（河北工业大学）、河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室的闫荣格、程云飞，在2023年第4期《电工技术学报》上撰文发表相关研究成果，为进一步分析电抗器振动问题提供理论支持和分析方法。
研究人员第一搭建硅钢片磁特性测量平台，测量了考虑动静态力共同作用下硅钢片的磁化特性与磁致伸缩特性。他们发觉仅考虑静态压紧力影响时，磁导率减小，磁致伸缩效应减弱；考虑动静态力共同影响时，磁导率较仅考虑静态压紧力影响时增大，磁致伸缩效应进一步减弱。
然后，他们建立了并联电抗器电磁场-机械场双向耦合模型，对并联电抗器铁心进行电磁振动计算，分析了动静态应力对电抗器铁心电磁振动的影响。
研究人员最后搭建振动测量实验平台，对考虑动静态力共同作用影响的并联电抗器电磁场-机械场双向耦合模型进行实验验证，实验结果表明，加速度的波形与幅值误差均在合理的范畴内，考虑动静态力共同作用的影响时振动计算误差更小，证明了建模的正确性与精准性，其可为电抗器振动问题进一步研究提供理论指导。
本研究成果发表在2023年第4期《电工技术学报》，论文标题为“动静态力共同作用对电抗器铁心振动影响”。本工作得到国家自然科学基金资助项目的支持。
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