技术摘要：
本发明公开了一种干式平波电抗器温升热点预测方法。该方法首先得到干式平波电抗器模型，并计算实际工况下各层包封绕组的电流激励；建立磁‑热双向耦合模型，考虑温度对材料损耗特性的影响，并依据精度要求设置迭代计算次数；再加载实际工况电流激励，求解包封绕组损耗  全部
背景技术：
作为特高压直流输电的核心设备之一，干式平波电抗器在直流输电系统中发挥着 重要的作用。实际运行时，干式平波电抗器串联于换流变压器和直流线路之间，可抑制纹波 和限制逆变侧电压崩溃时的过电流、过电压。干式平波电抗器采用空芯结构，冷却方式属于 自然冷却。干式平波电抗器的基本结构由电抗器本体、星型架、支撑架、外壳和连接附件等 组成。电抗器本体主要包括n层同轴包封绕组，所有包封绕组在电气上并联。每层包封绕组 由多股并绕的铝绞线绕制而成，包封绕组之间采用环氧树脂绝缘。 干式平波电抗器的损耗主要包括包封绕组的损耗和星型架的涡流损耗。随着电压 等级的提升，干式平波电抗器的体积趋向于大型化，包封层数越来越多，结构也越来越复 杂。在工程上，多包封绕组的结构使得温度的热点监测变得困难，为运营维护带来了新的挑 战。若不能有效预测温升热点的位置并进行相应的防范措施和结构优化，由此带来的绝缘 老化、过热故障等问题将对输电系统的正常运行造成极大威胁。 现有的干式平波电抗器温升计算方法采用解析法和有限元仿真法来分别计算包 封绕组的电阻损耗和涡流损耗，并将干式平波电抗器包封绕组的平均损耗密度添加为热场 中的热源，不能准确的体现实际工况下干式平波电抗器的损耗分布。此外，该方法在计算时 没有考虑温升过程对于干式平波电抗器自身电阻值的影响以及由星型架涡流损耗导致的 温升对于包封绕组温升分布的影响，不能准确模拟干式平波电抗器的温升过程。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种干式平波电抗器温 升热点预测方法。 本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种干式平波电抗器温升热点预测 方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 步骤1、对干式平波电抗器建模并简化，得到干式平波电抗器模型；根据干式平波 电抗器等效电路计算实际工况下干式平波电抗器的各层包封绕组的电流激励；建立干式平 波电抗器磁-热双向耦合仿真模型； 步骤2、电磁场计算，得到干式平波电抗器的电磁损耗； 步骤3、温度场计算，得到干式平波电抗器的温度场分布； 步骤4、每次温度场计算完成后，判断迭代计算次数是否达到；若达到则进行步骤 5，否则根据步骤1得到的干式平波电抗器磁-热双向耦合仿真模型计算更新后的电阻值并 返回步骤2，重新求解干式平波电抗器的电磁损耗和温度场分布，迭代计算直至达到计算次 数；迭代计算次数根据精度要求设置； 4 CN 111553105 A 说　明　书 2/4 页 步骤5、对温度场分布进行后处理，确定温升热点的位置。 与现有技术相比，本发明有益效果在于： 本发明基于有限元法，首先得到干式平波电抗器模型，并根据干式平波电抗器等 效电路计算实际工况下各层包封绕组的电流激励；再建立磁-热双向耦合模型，考虑温度对 材料损耗特性的影响，并依据精度要求设置迭代计算次数；再在电磁场有限元仿真软件中 加载实际工况电流激励，求解包封绕组损耗和星型架涡流损耗；再将电磁损耗按照网格节 点耦合至温度场作为热源，求解温度场分布，并进行双向耦合计算直至达到所设置的迭代 计算次数；最后对温度场分布进行后处理，确定温升热点。 由于建立磁-热多物理场双向耦合映射关系，考虑温度对材料损耗特性的影响以 及星型架涡流损耗对于包封绕组温升分布的影响，热源分布符合实际工况(因为每层包封 绕组自身各部分损耗不一定均匀)，能够较为精确地模拟对流换热过程，实现干式平波电抗 器的温升计算并预测温升热点。相比于传统的干式平波电抗器温升热点预测方法，本发明 提升了计算精度和预测的准确性。 附图说明 图1为现有技术中的干式平波电抗器等效电路图； 图2为本发明的干式平波电抗器的整体模型图； 图3为本发明的干式平波电抗器的二分之一模型图。