靜止無功發(fā)生器模塊間銅排發(fā)熱分析及優(yōu)化
郭黎黎，鄭毅，張科乾，陶佳
（常州博瑞電力自動化設(shè)備有限公司，江蘇 常州 213025）
摘 要：某靜止無功發(fā)生器（SVG）運行時，模塊間連接銅排局部溫升會遠超出溫升限值，迫使SVG退出運行，其所在母線因為失去無功支撐，電壓大幅下降，嚴重威脅系統(tǒng)的穩(wěn)定性。針對SVG模塊間連接銅排局部過熱的問題，排除了常規(guī)因素截面、集膚效應(yīng)、接觸電阻等的影響，通過理論計算與仿真對比分析出銅排過熱原因為銅排結(jié)構(gòu)及布置方式不合理，通過調(diào)整銅排結(jié)構(gòu)、布置方式以及對SVG自身結(jié)構(gòu)的改進等措施，將銅排溫升限制在合理范圍內(nèi)，保障SVG安全可靠運行，以提供穩(wěn)定的電壓支撐。
關(guān)鍵詞：靜止無功發(fā)生器；銅排；局部過熱；仿真；優(yōu)化
中圖分類號：TM714.3；TM761 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1007-3175(2020)12-0061-05
Analysis of Copper Bar Heating Problem Used for Static Var Generator Module
Connecting and Optimization Method Research
GUO Li-li, ZHENG Yi, ZHANG Ke-qian, TAO Jia
（NR Electric Power Electronics Co., Ltd, Changzhou 213025, China）
Abstract: When a static var generator (SVG) is running, the local temperature rise of the copper busbars connected between the modules will far exceed the temperature rise limit, forcing the SVG to exit operation. The bus bar on which it is located loses reactive support and the voltage drops significantly, which seriously threatens the system stability. Aiming at the local overheating of copper bars connected between SVG modules, the influence of conventional factors such as cross-section, skin effect, contact resistance, etc. has been eliminated. Through theoretical calculation and simulation comparison, it is analyzed that the reason for copper bar overheating is that the structure and layout of copper bars are unreasonable. By adjusting the structure and layout of the copper bar, and improving the structure of the SVG itself, the temperature rise of the copper bar is limited to a reasonable range, and the safe and reliable operation of the SVG is guaranteed to provide stable voltage support.
Key words: static var generator; copper bar; heating phenomenon; simulation; optimization
參考文獻
[1] 劉家軍，譚雅嵐，張年鯤.±500 kV換流站無功補償運行特性與優(yōu)化策略研究[J]. 電力電容器與無功補償，2020，41(1)：52-58.
[2] 范鎮(zhèn)南，張德威，陳顯坡，等. GIS母線損耗發(fā)熱狀況的電磁場與流場計算分析[J]. 中國電機工程學(xué)報，2009，29(S1)：241-244.
[3] 徐立群，申亮，倪福生.KYN28A-12 kV/4 000 A開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)改進與溫度場分析[J]. 高壓電器，2017，53(3)：254-258.
[4] 張敬菽，王其愷，孫會剛. 基于熱網(wǎng)絡(luò)法的高壓開關(guān)設(shè)備熱特性分析[J]. 高壓電器，2010，46(5)：34-38.
[5] 陳瀾，卞星明，萬樹偉，等. 交流老化導(dǎo)線溫升特性改變對載流量的影響[J]. 高電壓技術(shù)，2014，40(5)：1499-1506.
[6] 李陽林，周龍武，張宇，等. 雙分裂導(dǎo)線連接金具異常發(fā)熱原因分析與研究[J]. 中國電力，2016，49(5)：35-38.
[7] 朱琦琦，程立. 一種仿真估算載流件長期溫升的方法[J]. 高壓電器，2014，50(5)：99-102.
[8] MORGAN V T.Electrical characteristics of steelcored aluminium conductors[J]. Proceedings of the Institution of Electrical Engineers，1965，112(2)：325-334.
[9] 馬國棟. 電線電纜載流量[M].2 版. 北京：中國電力出版社，2013.
[10] 蒲國慶，陳爽，李明哲. 某電站發(fā)電機中性點銅排發(fā)熱分析[J]. 大電機技術(shù)，2015(6)：24-26.
[11] 余明揚，童磊. 集膚效應(yīng)對銅排導(dǎo)電性能的影響分析[J]. 電氣技術(shù)，2007(4)：56-57.
[12] 張瑞永，趙新宇，陶禮學(xué). 架空導(dǎo)線的交流電阻計算方法對比[J]. 電線電纜，2014(4)：1-3.
[13] 張琪，張俊，黃蘇融，等. 集膚效應(yīng)對高密度永磁電機溫升的影響[J]. 電機與控制應(yīng)用，2013，40(8)：35-39.
[14] 萬建成，劉龍，馮亮，等. 基于電流集膚效應(yīng)的改進磁滯和渦流損耗計算[J]. 中國電力，2014，47(1)：71-74.
[15] 孫明禮，胡仁喜，崔海蓉，等. ANSYS10.0電磁學(xué)有限元分析實例教程[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.
