电磁-流体-热-结构多物理场耦合下干式空心电抗器应力分布仿真分析

申昱博; 张健; 刘贺千; 曲利民; 张朋; 李爽; 于沐禾; 张明泽

doi:10.15938/j.jhust.2025.03.013

哈尔滨理工大学学报 ›› 2025, Vol. 30 ›› Issue (03) : 116 -126. DOI: 10.15938/j.jhust.2025.03.013

电磁-流体-热-结构多物理场耦合下干式空心电抗器应力分布仿真分析

申昱博, 张健, 刘贺千, 曲利民, 张朋, 李爽, 于沐禾, 张明泽

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摘要

干式空心电抗器是电网中的重要电力设备,明确其在多物理场下的应力分布对改进现场运维手段至关重要,对干式空心电抗器进行了电磁-流体-热-结构多物理场耦合仿真分析,获得了典型工况下电抗器在电磁、流体、热等多物理场的应力分布规律。研究结果表明:干式空心电抗器的最大电场强度为0.442 kV/mm,位于电抗器星型架与包封连接点处;最大磁感应强度在电抗器最内侧中部出现,为1.85 T,其径向磁感应强度呈径向中心对称分布,而电抗器轴向磁场呈现高度中心对称分布;环境温度为15℃时电抗器的温升降低约21%,温度最高部位集中在星型架与包封接触连接点处。在电磁-流体-温度场的共同作用下,电抗器形变更易在轴向方向上产生。