章宝歌，位大亮，韩　啸

（兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州730070）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805．2016．1．68中图分类号：TM 464文献标志码：A

基于ANSYS有限元的磁阀式可控电抗器的磁路模型研究

章宝歌，位大亮，韩啸

（兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州730070）

针对磁阀式可控电抗器的铁心结构，推导了电磁数学模型，并在ANSYS有限元软件中对不同铁心结构的磁阀式可控电抗器在饱和工作状态下的磁场进行了系统地仿真、比较、分析。在此基础上，提出了一种能明显消除边缘效应且漏磁与总损耗也明显下降的磁阀串联分布方式。研究结果表明：磁阀式可控电抗器铁心饱和度只与磁阀截面积有关，与磁阀长度无关。仿真结果与理论分析相一致，说明了仿真方法的正确性。仿真结果说明了这种分布串联磁阀结构电抗器具有巨大的实际应用价值。

ANSYS有限元；磁阀式可控电抗器；铁心结构；铁心损耗；边缘效应

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

引言

超高压及特高压输电技术的不断应用，使得电网对输电质量的要求变得更高［1］。作为电力系统中重要的无功补偿装置，磁阀式可控电抗器通过平滑调节铁心上的直流励磁电流的大小，来控制铁心磁饱和度，达到平滑调节整个电抗器无功容量的目的，限制超高压电网中工频过电压及操作过电压，减少线路的空载及轻载损耗，提高电力系统的输电能力，电网的稳定性和可靠性［2］。

谐波特性和能量损耗是磁阀式可控电抗器的2个重要性能指标，作为一种无功补偿装置，因其具有近似线性的伏安特性［3］以及谐波含量少的特点而受到许多专家学者的重视。……