CN112364539B - 高耦合分裂电抗器的限流器及其结构布局设计方法、装置 - Google Patents

高耦合分裂电抗器的限流器及其结构布局设计方法、装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高耦合分裂电抗器的限流器及其结构布局设计方法、装置，其方法包括：S1、获取限流器各组件的基本参数；S2、获取限流器各组件正常电流和最大过电流、端对地和端间的工作电压及最大过电压；S3、获取限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压；S4、获取限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离；S5、搭建限流器各组件的三维有限元仿真分析模型；S6、获取限流器的结构布局方案。本发明利用限流器结构布局搭建三维有限元仿真模型进行电磁场分析，为高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计提供重要参考，实现高耦合分裂电抗器的限流器稳定运行。

Description

高耦合分裂电抗器的限流器及其结构布局设计方法、装置
技术领域
本发明涉及结构布局设计领域，尤其涉及高耦合分裂电抗器的限流器及其结构布局设计方法、装置。
背景技术
随着电网规模的快速扩大，短路电流超标问题日益严重，短路电流一旦超过现有断路器开断能力，将会出现短路故障，无法隔离故障点引起大面积停电等事故。现有技术中在电力系统一般采用限流器来控制短路电流，从而保护电网安全稳定运行。基于高耦合分裂电抗器的限流器具有均流工况下损耗小、整体经济性好的优点。当高耦合分裂电抗器两臂接入的电力系统正常运行时，由于高耦合分裂电抗器的两臂高度耦合，使得电流均匀分配在两臂，呈很低的阻抗，电网损耗小。而当高耦合分裂电抗器两臂接入的电力系统发生故障时，高耦合分裂电抗器的一臂由快速开关完全断开，一臂相当于在电力系统中串入了较大的电感，呈现出较高的阻抗，该臂起到限制故障电流的作用。但是目前基于高耦合分类电抗器的限流器在220kV电力系统中有示范应用，而500kV电压等级的该类型限流器尚未有应用。因此，急需开展该类型限流器在电网应用中的关键技术研究。其中，限流器作为包含多部件，如耦合电抗、快速开关、分压电容等的成套设备，要求限流器各组件不仅要满足正常运行及故障下的绝缘水平要求，同时还需要保证空气净距或绝缘支撑满足绝缘要求，故需将各部件进行整体布局，在满足一二次设备正常运行的条件下，还需要尽量减少电磁场对设备和人体的影响。因此，需要开展基于高耦合分裂电抗器的限流器的电磁场分析，提出结构布局设计方法。
发明内容
为解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供高耦合分裂电抗器的限流器及其结构布局设计方法、装置，利用限流器结构布局搭建三维有限元仿真模型进行电磁场分析，为高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计提供重要参考，实现高耦合分裂电抗器的限流器稳定运行。
本发明方法采用以下技术方案来实现：高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计方法，包括以下步骤：
S1、获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、电导率、相对介电常数以及相对磁导率用于电磁场分析的基本参数；
S2、利用高耦合分裂电抗器的限流器所在电力系统的网架结构及参数，采用电磁暂态仿真分析获取高耦合分裂电抗器的限流器在正常运行、典型故障和雷击下的各组件正常电流和最大过电流、端对地和端间的工作电压及最大过电压；
S3、采用电力系统绝缘配合方法，利用最大过电压计算结果，获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压；
S4、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离；
S5、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、材料属性及端间和端对地最小空气距离，设计高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，搭建高耦合分裂电抗器的限流器各组件的三维有限元仿真分析模型；
S6、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的工作电压、工作电流、最大过电流和最大过电压，在高耦合分裂电抗器的限流器的三维有限元仿真模型中，加载获取的电流及电压，仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布，结合设备和人身电磁环境标准要求，判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局的合理性，调整高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，直至电磁场分布符合电磁环境标准要求，获取高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局方案。
本发明采用以下技术方案来实现：高耦合分裂电抗器的限流器，包括高耦合分裂电抗器组件、快速开关组件以及电容器组件；高耦合分裂电抗器组件包括电抗器、电抗器支柱绝缘子以及电抗器底座；快速开关组件包括快速开关和快速开关支架。
本发明装置采用以下技术方案来实现：高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计装置，包括：
数据获取模块：用于获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、电导率、相对介电常数以及相对磁导率，进行电磁场分析的基本参数；
过电压仿真计算模块：用于高耦合分裂电抗器的限流器所在电力系统的网架结构及参数，采用电磁暂态仿真分析获取高耦合分裂电抗器的限流器在正常运行、典型故障和雷击下的各组件正常电流和最大过电流、端对地和端间的工作电压及最大过电压；
电力系统绝缘配合模块：用于获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压；
空气距离计算模块：用于计算出高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离；
模型建立模块：根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、材料属性及端间和端对地最小空气距离，设计高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，搭建高耦合分裂电抗器的限流器各组件的三维有限元仿真分析模型；
结构布局设计模块：根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的工作电压、工作电流、最大过电流和最大过电压，在高耦合分裂电抗器的限流器的三维有限元仿真模型中，加载获取的电流及电压，仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布，结合设备和人身电磁环境标准要求，判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局的合理性，调整高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，直至电磁场分布符合电磁环境标准要求，获取高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局方案。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明通过高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，并结合限流器各组件的结构尺寸和材料属性设计高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，根据高耦合分裂电抗器的限流器结构布局搭建三维有限元仿真模型进行电磁场分析，从而判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局的合理性并调整高耦合分裂电抗器的限流器结构布局，为高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计提供重要参考，从而实现高耦合分裂电抗器的限流器稳定运行。
附图说明
图1是本发明的结构布局设计方法流程图；
图2是本发明的高耦合分裂电抗器的限流器模型示意图；
图3是本发明的高耦合分裂电抗器的限流器典型电位点示意图；
图4是本发明获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压的流程图；
图5是本发明高耦合分裂电抗器的限流器各组件的三维有限元仿真分析模型示意图；
图6是本发明高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计结果示意图；
图7是本发明的结构布局设计系统流程图；
图中，1是高耦合分裂电抗器组件，101是电抗器，102是电抗器支柱绝缘子，103是电抗器底座，2是快速开关组件，201是快速开关，202是快速开关支架，3是电容器组件。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计方法，包括以下步骤：
S1、获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、电导率、相对介电常数、相对磁导率等用于电磁场分析的基本参数。
S2、利用高耦合分裂电抗器的限流器所在电力系统的网架结构及参数，采用电磁暂态仿真分析获取高耦合分裂电抗器的限流器在正常运行、典型故障(如：单相接地、两相接地、相间短路及三相接地)以及雷击下的各组件正常电流和最大过电流、端对地和端间的工作电压及最大过电压。
S3、采用电力系统绝缘配合方法，利用最大过电压计算结果，获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压等。
S4、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离。
S5、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、材料属性及端间和端对地最小空气距离，设计高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，搭建包含高耦合分裂电抗器的限流器各组件的三维有限元仿真分析模型。
S6、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的工作电压、工作电流、最大过电流和最大过电压，在高耦合分裂电抗器的限流器的三维有限元仿真模型中，加载获取的电流及电压，仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布，结合设备和人身电磁环境标准要求，判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局的合理性，调整高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，直至电磁场分布符合电磁环境标准要求，获取最优的高耦合分裂电抗器的限流器结构布局方案。
其中，判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局的合理性，包括：在经济性的前提下，适当增大高耦合分裂电抗器的限流器各组件之间的空气距离，进行电磁场分析判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局是否合理。
如图2所示，本实施例中，高耦合的分裂电抗器由反向紧耦合的两臂线圈组成。当高耦合分裂电抗器两臂接入的电力系统正常运行时，由于高耦合分裂电抗器的两臂高度耦合，使得电流均匀分配在两臂，呈很低的阻抗；当高耦合分裂电抗器两臂接入的电力系统发生故障时，高耦合分裂电抗器的一臂完全断开，只有一臂接入电力系统，该臂起到限制故障电流的作用，呈很高的阻抗，快速开关仅需要开断一半的短路电流。
如图3所示，本实施例中，采用电磁暂态仿真分析获取高耦合的分裂电抗器的限流器在正常运行、典型故障(如：单相接地、两相接地、相间短路及三相接地)和雷击下的各组件正常电流和最大过电流、端对地和端间的工作电压及最大过电压，需要选取高耦合的分裂电抗器的限流器的典型电位点，并将后续计算的典型电位点作为边界条件进行后续的电磁场分析。
本实施例中，步骤S2进行电磁暂态仿真分析的具体步骤包括：
S21、根据高耦合分裂电抗器的限流器所在电力系统的网架结构及参数，建立电源、线路、负荷、断路器、避雷器、杆塔、绝缘子、变电站设备和高耦合分裂电抗器的限流器等电磁暂态仿真模型；
S22、通过确定电磁暂态仿真模型，利用电磁暂态仿真软件进行电磁暂态仿真。
如图4所示，本实施例中，步骤S3中获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压的具体步骤如下：
S31、统计高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击下最大过电压和雷电冲击下最大过电压；
S32、获取交流设备的额定冲击耐受电压标准值；
S33、利用交流设备的额定冲击耐受电压标准值，取值作为高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，其取值大于1.25倍绝缘裕度的高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击下最大过电压和雷电冲击下最大过电压。
本实施例中，高耦合分裂电抗器的限流器并联400nF电容后限流器各组件的耐受电压如表1所示。
Figure BDA0002769882640000051
表1高耦合分裂电抗器的限流器并联400nF电容后限流器各组件的耐受电压
本实施例中，步骤S4的高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离的获取包括以下步骤：
S41、获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地最小空气距离的工业标准；
S42、根据工业标准及高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，确定高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离。
本实施例中，步骤S5的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计的具体步骤包括：
S51、在高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地最小空气距离的基础上取一定的裕度确定高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地空气距离；
S52、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地空气距离及高耦合分裂电抗器的限流器拓扑结构对高耦合分裂电抗器的限流器各组件进行空间上的布局。
本实施例中，步骤S6的仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布的具体步骤包括：
S61、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的工作电压、工作电流、最大过电流和最大过电压，设定高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场仿真边界条件；
S62、将高耦合分裂电抗器的限流器的三维有限元仿真模型划分为若干个网格，利用三维有限元仿真软件仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布。
如图5、图6所示，本实施例高耦合分裂电抗器的限流器，主要包括：高耦合分裂电抗器组件1、快速开关组件2以及电容器组件3；高耦合分裂电抗器组件1包括电抗器101、电抗器支柱绝缘子102以及电抗器底座103；快速开关组件2包括快速开关201和快速开关支架202。
如图7所示，基于相同的发明构思，本发明还提出了高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计装置，其包括：
数据获取模块：用于获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、电导率、相对介电常数、相对磁导率等用于电磁场分析的基本参数。
过电压仿真计算模块：用于高耦合分裂电抗器的限流器所在电力系统的网架结构及参数，采用电磁暂态仿真分析获取高耦合分裂电抗器的限流器在正常运行、典型故障(如：单相接地、两相接地、相间短路及三相接地)和雷击下的各组件正常电流和最大过电流、端对地和端间的工作电压及最大过电压。
电力系统绝缘配合模块：用于获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压等。
空气距离计算模块：用于计算出高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离。
模型建立模块：根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、材料属性及端间和端对地最小空气距离，设计高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，搭建包含高耦合分裂电抗器的限流器各组件的三维有限元仿真分析模型。
结构布局设计模块：根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的工作电压、工作电流、最大过电流和最大过电压，在高耦合分裂电抗器的限流器的三维有限元仿真模型中，加载所计算的电流及电压，仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布，结合设备和人身电磁环境标准要求，判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局的合理性，调整高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，直至电磁场分布符合电磁环境标准要求，获取最优的高耦合分裂电抗器的限流器结构布局方案。
具体地，本实施例中，电力系统绝缘配合模块通过统计高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击下最大过电压和雷电冲击下最大过电压，获取交流设备的额定冲击耐受电压标准值，利用交流设备的额定冲击耐受电压标准值，取值作为高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压。
本实施例中，空气距离计算模块利用高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地最小空气距离的工业标准，根据工业标准及高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，确定高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、电导率、相对介电常数以及相对磁导率，进行电磁场分析的基本参数；
S2、利用高耦合分裂电抗器的限流器所在电力系统的网架结构及参数，采用电磁暂态仿真分析获取高耦合分裂电抗器的限流器在正常运行、典型故障和雷击下的各组件正常电流和最大过电流、端对地和端间的工作电压及最大过电压；
S3、采用电力系统绝缘配合方法，利用最大过电压计算结果，获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压；
S4、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离；
S5、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、材料属性及端间和端对地最小空气距离，设计高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，搭建高耦合分裂电抗器的限流器各组件的三维有限元仿真分析模型；
S6、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的工作电压、工作电流、最大过电流和最大过电压，在高耦合分裂电抗器的限流器的三维有限元仿真模型中，加载获取的电流及电压，仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布，结合设备和人身电磁环境标准要求，判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局的合理性，调整高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，直至电磁场分布符合电磁环境标准要求，获取高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局方案。
2.根据权利要求1所述的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计方法，其特征在于，步骤S2进行电磁暂态仿真分析的具体步骤包括：
S21、根据高耦合分裂电抗器的限流器所在电力系统的网架结构及参数，建立电源、线路、负荷、断路器、避雷器、杆塔、绝缘子、变电站设备和高耦合分裂电抗器的限流器电磁暂态仿真模型；
S22、通过确定电磁暂态仿真模型，利用电磁暂态仿真软件进行电磁暂态仿真。
3.根据权利要求1所述的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计方法，其特征在于，步骤S3中获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压的具体步骤如下：
S31、统计高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击下最大过电压和雷电冲击下最大过电压；
S32、获取交流设备的额定冲击耐受电压标准值；
S33、利用交流设备的额定冲击耐受电压标准值，取值作为高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压。
4.根据权利要求1所述的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计方法，其特征在于，步骤S4的高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离的获取包括以下步骤：
S41、获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地最小空气距离的工业标准；
S42、根据工业标准及高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，确定高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离。
5.根据权利要求1所述的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计方法，其特征在于，步骤S5的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计的具体步骤包括：
S51、利用高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地最小空气距离，取裕度确定高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地空气距离；
S52、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地空气距离及高耦合分裂电抗器的限流器拓扑结构对高耦合分裂电抗器的限流器各组件进行空间上的布局。
6.根据权利要求1所述的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计方法，其特征在于，步骤S6的仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布的具体步骤包括：
S61、根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的工作电压、工作电流、最大过电流和最大过电压，设定高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场仿真边界条件；
S62、将高耦合分裂电抗器的限流器的三维有限元仿真模型划分为若干个网格，利用三维有限元仿真软件仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布。
7.高耦合分裂电抗器的限流器，其特征在于，所述限流器根据权利要求1-6中任一项所述的结构布局设计方法获得，包括高耦合分裂电抗器组件、快速开关组件以及电容器组件；高耦合分裂电抗器组件包括电抗器、电抗器支柱绝缘子以及电抗器底座；快速开关组件包括快速开关和快速开关支架。
8.高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计装置，其特征在于，包括：
数据获取模块：用于获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、电导率、相对介电常数以及相对磁导率，进行电磁场分析的基本参数；
过电压仿真计算模块：用于高耦合分裂电抗器的限流器所在电力系统的网架结构及参数，采用电磁暂态仿真分析获取高耦合分裂电抗器的限流器在正常运行、典型故障和雷击下的各组件正常电流和最大过电流、端对地和端间的工作电压及最大过电压；
电力系统绝缘配合模块：用于获取高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压；
空气距离计算模块：用于计算出高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离；
模型建立模块：根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的结构尺寸、材料属性及端间和端对地最小空气距离，设计高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，搭建高耦合分裂电抗器的限流器各组件的三维有限元仿真分析模型；
结构布局设计模块：根据高耦合分裂电抗器的限流器各组件的工作电压、工作电流、最大过电流和最大过电压，在高耦合分裂电抗器的限流器的三维有限元仿真模型中，加载获取的电流及电压，仿真分析高耦合分裂电抗器的限流器各组件的电磁场分布，结合设备和人身电磁环境标准要求，判断高耦合分裂电抗器的限流器结构布局的合理性，调整高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局，直至电磁场分布符合电磁环境标准要求，获取高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局方案。
9.根据权利要求8所述的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计装置，其特征在于，电力系统绝缘配合模块通过统计高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击下最大过电压和雷电冲击下最大过电压，获取交流设备的额定冲击耐受电压标准值，利用交流设备的额定冲击耐受电压标准值，取值作为高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压。
10.根据权利要求8所述的高耦合分裂电抗器的限流器的结构布局设计装置，其特征在于，空气距离计算模块利用高耦合分裂电抗器的限流器各组件端间和端对地最小空气距离的工业标准，根据工业标准及高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间和端对地操作冲击耐受电压和雷电冲击耐受电压，确定高耦合分裂电抗器的限流器各组件的端间、端对地和相间最小空气距离。
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CN113312767B (zh) * 2021-05-21 2023-11-28 华中科技大学 一种高耦合分裂电抗器的设计方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110705172A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 西安交通大学 雷电冲击电压下变压器瞬时电场分布的计算方法
CN110765731A (zh) * 2019-11-25 2020-02-07 广州供电局有限公司 限流器的雷电过电压仿真计算方法、装置及计算机设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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