CN113919095B - 干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏 - Google Patents

干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏，能够对干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号，利用干式空心桥臂电抗器所对应的预设有限元二维磁场模型进行分析，得到当前干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。之后结合磁场分布状态信息进行进一步分析，得到对用户健康影响较小时设置的防护围栏的距离信息和高度信息，最终结合距离信息与高度信息进行防护围栏的搭建。通过上述方案，可针对干式空心桥臂电抗器的实际磁场分布状态，在干式空心桥臂电抗器周围搭建防护围栏，以阻止用户靠近该干式空心桥臂电抗器，从而有效减小干式空心桥臂电抗器的磁场对用户健康的影响，可有效提高干式空心桥臂电抗器的使用安全性能。

Description

干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏
技术领域
本申请涉及电网安全技术领域，特别是涉及一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏。
背景技术
远距离大容量柔性直流或混合直流输电技术已实现工程应用，标志着新一代智能直流输电时代的到来。远距离大容量柔性直流或混合直流输电工程中，每个柔性直流换流阀桥臂上都需要使用桥臂电抗器，作为控制传输电能质量、限制桥臂环流、限制系统故障电流的重要设备。由于要求在大比例交、直流混合电流下保持电感值稳定、不畸变，现有工程中大容量桥臂电抗器首选设计使用干式空心式产品，也即干式空心桥臂电抗器。干式空心桥臂电抗器线圈由全绝缘单丝换位线子导线绕制的同轴并联线圈包封组成；线圈本体绝缘由环氧树树脂混合体在高温下固化成型，对外使用空气绝缘自然冷却；端对地部分绝缘由绝缘子承担。
根据电磁感应定律，大容量的干式空心桥臂电抗器流通交、直流电流将激发空间强磁场，轴向及径向空间磁感应强度均与电抗器线圈轴心的远近成正比。大容量干式空心桥臂电抗器激发的空间磁场会对周围设备及运行人员身体健康造成威胁和影响，可能引起磁场区域内闭合金属结构涡流发热超标；暴露在磁场范围内，缺少短路接地的金属组件可能进一步造成磁感应触电的人身风险；若不明确限定电抗器周围区域人员的活动范围，运行人员将承受长时间内暴露在超标磁场下的健康风险。因此，传统的干式空心桥臂电抗器具有使用安全性能差的缺点。
发明内容
基于此，有必要针对传统的干式空心桥臂电抗器使用安全性能差的问题，提供一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏。
一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，包括：当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息；根据所述磁场分布状态信息，得到所需防护围栏距离所述干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息；根据所述距离信息和所述高度信息，在所述干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏。
在一个实施例中，所述当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息的步骤之前，还包括：获取干式空心桥臂电抗器的结构参数；根据所述结构参数构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。
在一个实施例中，所述根据所述结构参数构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型的步骤，包括：当所述干式空心桥臂电抗器的各包封层分别输入交流电流时，根据各所述包封层的分配电流、包封层端间电压、所述结构参数和预设互感计算模型，得到各包封层之间的互感量；根据所述结构参数和所述互感量构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。
在一个实施例中，所述结构参数包括各所述包封层的自感量、各所述包封层分别距所述干式空心桥臂电抗器的中心轴的距离、各所述包封层的直流电阻、各所述包封层的交流电阻、各所述包封层的线圈匝数、各所述包封层的半径以及各所述包封层的高度中的至少一种。
在一个实施例中，所述预设互感计算模型为：
其中，a和b分别表示不同的包封层，m表示包封层的数量，Ia和Ib分别表示不同包封层的分配电流，Itotal表示总交流电流，La和Naa均表示各所述包封层的自感量，UN表示包封层端间电压，Ra表示各所述包封层的直流电阻，Nab表示各所述包封层的互感量。
在一个实施例中，所述当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息的步骤，包括：当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加直流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的恒定磁场；当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加各次交流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的交变磁场；根据所述恒定磁场和所述交变磁场，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。
一种干式空心桥臂电抗器磁场防护装置，包括：磁场分布分析模块，用于当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息；围栏参数分析模块，用于根据所述磁场分布状态信息，得到所需防护围栏距离所述干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息；围栏搭建模块，用于根据所述距离信息和所述高度信息，在所述干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏。
一种根据上述干式空心桥臂电抗器磁场防护方法搭建的防护围栏，包括：第一支撑固定组件；第二支撑固定组件，与所述第一支撑固定组件相对设置；第一围栏，可活动设置于所述第一支撑固定组件，第二围栏，可活动设置于所述第二支撑固定组件；第一滑轮，设置于所述第一围栏的底部；第二滑轮，设置于所述第二围栏的底部；门锁装置，用于当所述第一围栏和所述第二围栏均活动至所述第一支撑固定组件和所述第二支撑固定组件之间时，将所述第一围栏和所述第二围锁定。
在一个实施例中，所述第一支撑固定组件、所述第二支撑固定组件、所述第一滑轮和所述第二滑轮均采用不锈钢防磁材料。
在一个实施例中，所述第一围栏和所述第二围栏均为网状环氧树脂，和/或，所述门锁装置为环氧树脂门锁。
上述干式空心桥臂电抗器磁场防护方法、装置及防护围栏，能够对干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号，利用干式空心桥臂电抗器所对应的预设有限元二维磁场模型进行分析，得到当前干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。之后结合磁场分布状态信息进行进一步分析，得到对用户健康影响较小时设置的防护围栏的距离信息和高度信息，最终结合距离信息与高度信息进行防护围栏的搭建。通过上述方案，可针对干式空心桥臂电抗器的实际磁场分布状态，在干式空心桥臂电抗器周围搭建防护围栏，以阻止用户靠近该干式空心桥臂电抗器，从而有效减小干式空心桥臂电抗器的磁场对用户健康的影响，可有效提高干式空心桥臂电抗器的使用安全性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例中干式空心桥臂电抗器磁场防护方法流程示意图；
图2为一实施例中干式空心桥臂电抗器结构示意图；
图3为一实施例中有限元二维磁场模型示意图；
图4为另一实施例中干式空心桥臂电抗器磁场防护方法流程示意图；
图5为又一实施例中干式空心桥臂电抗器磁场防护方法流程示意图；
图6为再一实施例中干式空心桥臂电抗器磁场防护方法流程示意图；
图7为一实施例中干式空心桥臂电抗器磁场防护装置结构示意图；
图8为另一实施例中干式空心桥臂电抗器磁场防护装置结构示意图；
图9为一实施例中防护围栏结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
请参阅图1，一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，包括步骤S300、步骤S400和步骤S500。
步骤S300，当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。
具体地，干式空心桥臂电抗器的结构如图2所示，其中，0为电抗器中汇聚包封电流和支撑本体线圈用的汇流排，1为电抗器中圆筒形的各包封层，各包封层中均缠绕有线圈，2为电抗器中圆筒形的内层环氧包封，4为支撑垫块。支撑垫块4固定于包封层1的底部与绕线平台间，主要起支撑与维持包封层1的线圈的高度的作用。由于不同包封层1的线圈的高度不一样，需要根据线圈的高度差异制作各层线圈的支撑垫块，若存在多个绕制线圈，则相应需要制作多个支撑垫块。
由此可知，干式空心桥臂电抗器包封属于典型的轴对称结构，在圆柱坐标系下，矢量磁位只有周向分量，因此可将三维磁场简化为轴对称模型计算，在有限元二维磁场模型中进行磁场的求解。
为了简化求解轴对称结构干式空心桥臂电抗器空间磁场分布情况，做如下假设：(1)不考虑支撑垫块的影响，忽略各包封层的端部绝缘，将电抗器各包封层简化为纯导线绕制的线圈；(2)在忽略各包封层的端部绝缘的前提下，视各包封层为通有相同源电流密度的整体；(3)将电抗器三维模型的磁场分布转化到RZ坐标系下的非线性二维磁场进行分析；(4)所建电抗器模型是轴对称结构，可以只对Z轴右半平面的绕组部分进行分析求解；(5)忽略大地磁导率的影响。经过简化建模后的桥臂电抗器二维磁场计算有限元模型如图3所示。
故在RZ坐标系下，通过下式进行区域空间磁场的求解：
其中，Bc为矢量磁位的周向分量，r是圆柱坐标的半径，z为z轴距离。应当指出的是，干式空心桥臂电抗器空间磁场分布在一个很大的开放区域上，轴对称建模计算时建立保留适当的空气域。线圈上部空气域、线圈径向外侧为电抗器本体高度的至少6倍，下部为电抗器本体离地的高度，线圈径向内侧至对称轴处。
步骤S400，根据磁场分布状态信息，得到所需防护围栏距离干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息。
具体地，防护围栏距离干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息也即：防护围栏与圆柱形干式空心桥臂电抗器的中心轴的距离，防护围栏的高度信息也防护围栏的顶部与地面的距离。由于距离磁介质越近，相应的磁场强度也越强，而磁场强度不同，对人体健康的影响也不同。电抗器防磁围栏设计距离、特定高度下磁场限值不超出国家有关标准规定。DL/T 275-2012《±800kV特高压直流换流站电磁环境限值》规定：在地面1.5m处的直流磁感应强度不超过400mT。DL/T 799.7-2019《电力行业劳动环境监测技术规范》第7部分：工频电场、磁场监测规定：工频磁感应强度短时间职业接触限值为1000μT。
故本实施例的方案，通过预设有限元二维磁场模型进得到磁场分布状态信息之后，将会结合不同磁场强度与人体健康状态的影响情况，找到对人体健康危害较为严重的磁场区域，搭建防护围栏将该区域围起来，避免用户进入。找到对人体健康危害较为严重的磁场区域之后，该区域的边界即为所需防护围栏的搭建位置，相应的，可以得到所需防护围栏距离干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息。
步骤S500，根据距离信息和高度信息，在干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏。
具体地，本实施例的方案，在干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏，通过程序控制实现。例如，在一个实施例中，与该干式空心桥臂电抗器磁场防护方法对应有一机械设备，在得到距离信息以及高度信息之后，可通过控制该机械设备，最终在干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏。
可以理解，在其它实施例的方案中，在干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏的操作，还可以是用户手动进行，也即在分析得到距离信息和高度信息之后，将高度信息以及距离信息输出告知用户，之后用户手动在干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏即可。
请参阅图4，在一个实施例中，步骤S300之前，该方法还包括步骤S100和步骤S200。
步骤S100，获取干式空心桥臂电抗器的结构参数；步骤S200，根据结构参数构建干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。
具体地，在不同的干式空心桥臂电抗器中，由于干式空心桥臂电抗器的各个部件设置不完全相同，导致其结构参数存在一定的差异，所形成的磁场也会有所区别。在该实施例的方案中，为了提高磁场分布状态信息的准确性，在进行磁场分析之前，针对每一干式空心桥臂电抗器，均要进行独立的有限元二维磁场模型搭建。可以理解，结构参数的获取方式并不是唯一的，可以用户手动输入，也可通过向配套的测量器件测量并发送。
在进行有限元二维磁场模型搭建时，通过获取实际干式空心桥臂电抗器的结构参数，之后在结合结构参数进行有限元二维磁场模型搭建。可以理解，有限元二维磁场模型搭建的搭建方式并不是唯一的，可结合现有的磁场中二维磁场模型搭建的方式实现。
进一步地，请结合参阅图5，在一个实施例中，步骤S200包括步骤S210和步骤S220。
步骤S210，当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别输入交流电流时，根据各包封层的分配电流、包封层端间电压、结构参数和预设互感计算模型，得到各包封层之间的互感量；步骤S220，根据结构参数和互感量构建干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。
具体地，本实施例的方案，在进行有限元二维磁场模型的搭建时，需要知道干式空心桥臂电抗器中各个包封层之期间的互感量，利用互感量才能搭建得到合理的有限元二维磁场模型。因此，需要对各个包封层分别输入交流电流，只有结合各个包封层的分配电流、包封层端间电压、结构参数和预设互感计算模型，得到最终各个包封层之间的互感量。
应当指出的是，结构参数的具体类型并不是唯一的，由于干式空心桥臂电抗器的磁场产生主要是由于各个包封层通入电流时，由于电磁感应生成的，故干式空心桥臂电抗器的结构参数一般为各个包封层相关的参数。例如，在一个较为详细的实施例中，结构参数包括各包封层的自感量、各包封层分别距干式空心桥臂电抗器的中心轴的距离、各包封层的直流电阻、各包封层的交流电阻、各包封层的线圈匝数、各包封层的半径以及各包封层的高度中的至少一种。
可以理解，预设互感计算模型的具体类型并不是唯一的，在一个实施例中，预设互感计算模型为：
其中，a和b分别表示不同的包封层，m表示包封层的数量，Ia和Ib分别表示不同包封层的分配电流，Itotal表示总交流电流，La和Naa均表示各包封层的自感量，UN表示包封层端间电压，Ra表示各包封层的直流电阻，Nab表示各包封层的互感量。
具体地，通过该实施例的方案，当a和b分别取不同的取值时，结合公式进行分析，即可得到a包封层与b包封层之间的互感量，当a和b均完成1到m的取值，即可得到所有包封层之间的互感量。
请参阅图6，在一个实施例中，步骤S300包括步骤S310、步骤S320和步骤S330。
步骤S310，当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加直流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到干式空心桥臂电抗器的恒定磁场；步骤S320，当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加各次交流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到干式空心桥臂电抗器的交变磁场；步骤S330，根据恒定磁场和交变磁场，得到干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。
具体地，干式空心桥臂电抗器额定情况下主要通流直流电流、50Hz工频电流、100Hz桥臂环流。各包封层施加直流电流和各次交流电流作为激励源带入磁场计算，分别计算得到直流电流下空间恒定磁场和交流下交变磁场。复合空间磁场强度为直流电流产生的恒定磁场和谐波电流产生的交变磁场的叠加，根据恒定磁场和交变磁场，即可得到最终干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。
上述干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，能够对干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号，利用干式空心桥臂电抗器所对应的预设有限元二维磁场模型进行分析，得到当前干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。之后结合磁场分布状态信息进行进一步分析，得到对用户健康影响较小时设置的防护围栏的距离信息和高度信息，最终结合距离信息与高度信息进行防护围栏的搭建。通过上述方案，可针对干式空心桥臂电抗器的实际磁场分布状态，在干式空心桥臂电抗器周围搭建防护围栏，以阻止用户靠近该干式空心桥臂电抗器，从而有效减小干式空心桥臂电抗器的磁场对用户健康的影响，可有效提高干式空心桥臂电抗器的使用安全性能。
请参阅图7，一种干式空心桥臂电抗器磁场防护装置，包括：磁场分布分析模块200、围栏参数分析模块300和围栏搭建模块400。
磁场分布分析模块200用于当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息；围栏参数分析模块300用于根据磁场分布状态信息，得到所需防护围栏距离干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息；围栏搭建模块400用于根据距离信息和高度信息，在干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏。
请参阅图8，在一个实施例中，磁场分布分析模块200之前，该装置还包括二维磁场模型搭建模块100。二维磁场模型搭建模块100用于获取干式空心桥臂电抗器的结构参数；根据结构参数构建干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。
在一个实施例中，二维磁场模型搭建模块100还用于当干式空心桥臂电抗器的各包封层分别输入交流电流时，根据各包封层的分配电流、包封层端间电压、结构参数和预设互感计算模型，得到各包封层之间的互感量；根据结构参数和互感量构建干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。
在一个实施例中，磁场分布分析模块200还用于当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加直流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到干式空心桥臂电抗器的恒定磁场；当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加各次交流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到干式空心桥臂电抗器的交变磁场；根据恒定磁场和交变磁场，得到干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。
关于干式空心桥臂电抗器磁场防护装置的具体限定可以参见上文中对于干式空心桥臂电抗器磁场防护方法的限定，在此不再赘述。上述干式空心桥臂电抗器磁场防护装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
上述干式空心桥臂电抗器磁场防护装置，能够对干式空心桥臂电抗器的各包封层分别施加激励信号，利用干式空心桥臂电抗器所对应的预设有限元二维磁场模型进行分析，得到当前干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息。之后结合磁场分布状态信息进行进一步分析，得到对用户健康影响较小时设置的防护围栏的距离信息和高度信息，最终结合距离信息与高度信息进行防护围栏的搭建。通过上述方案，可针对干式空心桥臂电抗器的实际磁场分布状态，在干式空心桥臂电抗器周围搭建防护围栏，以阻止用户靠近该干式空心桥臂电抗器，从而有效减小干式空心桥臂电抗器的磁场对用户健康的影响，可有效提高干式空心桥臂电抗器的使用安全性能。
请参阅图9，一种根据上述干式空心桥臂电抗器磁场防护方法搭建的防护围栏，包括：第一支撑固定组件10；第二支撑固定组件20，与第一支撑固定组件10相对设置；第一围栏30，可活动设置于第一支撑固定组件10，第二围栏40，可活动设置于第二支撑固定组件20；第一滑轮50，设置于第一围栏30的底部；第二滑轮60，设置于第二围栏40的底部；门锁装置70，用于当第一围栏30和第二围栏40均活动至第一支撑固定组件10和第二支撑固定组件20之间时，将第一围栏30和第二围锁定。
具体地，通过该实施例的方案，在干式空心桥臂电抗器周围合适的距离处安置第一支撑固定组件10与第二支撑固定组件20，同时在第一支撑固定组件10与第二支撑固定组件20分别安装第一围栏30与第二围栏40，当推动第一围栏30时，第一滑轮50转动，使得第一围栏30围绕第一固定支撑组件旋转，第二围栏40与第一围栏30类似。门锁装置70可设置在第一围栏30或者第二围栏40，当第一围栏30与第二围栏40旋转至第一支撑固定组件10和第二固定支撑组件之间时，通过门锁装置70锁定，即可避免用户进入，实现干式空心桥臂电抗器的安全防护。
可以理解，防护围栏在干式空心桥臂电抗器周围的设置方式并不是唯一的，具体可结合实际场景，在干式空心桥臂电抗器的四周均设置防护围栏，或者仅在干式空心桥臂电抗器可能与用户接近的一侧等位置，进行防护围栏的设置。第一支撑固定组件10与第二固定支撑组件的具体类型并不是唯一的，在一个较为详细的实施例中，请结合参阅图9，可包括底座12和支撑管11，围栏固定设置于支撑管11，而支撑管11则套设于底座12，在推动滑轮时，支撑管和围栏一起转动。
在一个实施例中，第一支撑固定组件10、第二支撑固定组件20、第一滑轮50和第二滑轮60均采用不锈钢防磁材料。
具体地，通过该实施例的方案，优化防护围栏设计选型，降低围栏金属件磁感应过热风险和磁感应触电人身风险，第一支撑固定组件10、第二支撑固定组件20、第一滑轮50和第二滑轮60均选用不锈钢防磁组件，同时还能确保支撑固定组件包括(支撑管及底座)必要的机械强度。底座应确保多点可靠接地，避免发生磁感应悬浮放电。
在一个实施例中，第一围栏30和第二围栏40均为网状环氧树脂，和/或，门锁装置70为环氧树脂门锁。
具体地，第一围栏30和第二围栏40采用网状环氧树脂固化成型件组装拼接，有利于有效控制及降低干式空心桥臂电抗器漏磁空间区域围栏组件的涡流发热量。防磁围栏开合门使用锁扣及开锁钥匙，首选采用环氧树脂有机锁扣。当然，在其它实施例中，当不具备条件下备选可采用经可靠接地的铜锁。若门锁选用经可靠接地的铜锁形式，那么为了防止感应触电危险，运维人员必须佩戴电工手套并在确认感应电势不超标后才允许开锁。
上述防护围栏，可以阻止用户靠近该干式空心桥臂电抗器，从而有效减小干式空心桥臂电抗器的磁场对用户健康的影响，可有效提高干式空心桥臂电抗器的使用安全性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，其特征在于，包括：
获取干式空心桥臂电抗器的结构参数；
根据所述结构参数构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型；
当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加直流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的恒定磁场；
当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加各次交流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的交变磁场；
根据所述恒定磁场和所述交变磁场，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息；
根据所述磁场分布状态信息，得到所需防护围栏距离所述干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息；
根据所述距离信息和所述高度信息，在所述干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏；
其中，所述干式空心桥臂电抗器包括：汇聚包封电流和支撑本体线圈用的汇流排、圆筒形的各包封层、圆筒形的内层环氧包封和支撑垫块，各所述包封层中均缠绕有线圈，所述支撑垫块固定于所述包封层的底部与绕线平台间；不同包封层的线圈的高度不一样，根据所述线圈的高度差异制作各层线圈的支撑垫块；
所述根据所述结构参数构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型的步骤，包括：当所述干式空心桥臂电抗器的各包封层分别输入交流电流时，根据各所述包封层的分配电流、包封层端间电压、所述结构参数和预设互感计算模型，得到各包封层之间的互感量；根据所述结构参数和所述互感量构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。
2.根据权利要求1所述的干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，其特征在于，所述结构参数包括各所述包封层的自感量、各所述包封层分别距所述干式空心桥臂电抗器的中心轴的距离、各所述包封层的直流电阻、各所述包封层的交流电阻、各所述包封层的线圈匝数、各所述包封层的半径以及各所述包封层的高度中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的干式空心桥臂电抗器磁场防护方法，其特征在于，所述预设互感计算模型为：
其中，a和b分别表示不同的包封层，m表示包封层的数量，Ia和Ib分别表示不同包封层的分配电流，Itotal表示总交流电流，La和Naa均表示各所述包封层的自感量，UN表示包封层端间电压，Ra表示各所述包封层的直流电阻，Nab表示各所述包封层的互感量。
4.一种干式空心桥臂电抗器磁场防护装置，其特征在于，包括：
二维磁场模型搭建模块，用于获取干式空心桥臂电抗器的结构参数；根据所述结构参数构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型；
磁场分布分析模块，用于当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加直流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的恒定磁场；当干式空心桥臂电抗器的各包封层施加各次交流电流信号时，根据预设有限元二维磁场模型进行分析，得到所述干式空心桥臂电抗器的交变磁场；根据所述恒定磁场和所述交变磁场，得到所述干式空心桥臂电抗器的磁场分布状态信息；
围栏参数分析模块，用于根据所述磁场分布状态信息，得到所需防护围栏距离所述干式空心桥臂电抗器的轴对称中心的距离信息，以及所需防护围栏的高度信息；
围栏搭建模块，用于根据所述距离信息和所述高度信息，在所述干式空心桥臂电抗器的周围搭建防护围栏；
其中，所述干式空心桥臂电抗器包括：汇聚包封电流和支撑本体线圈用的汇流排、圆筒形的各包封层、圆筒形的内层环氧包封和支撑垫块，各所述包封层中均缠绕有线圈，所述支撑垫块固定于所述包封层的底部与绕线平台间；不同包封层的线圈的高度不一样，根据所述线圈的高度差异制作各层线圈的支撑垫块；
所述二维磁场模型搭建模块还用于：当所述干式空心桥臂电抗器的各包封层分别输入交流电流时，根据各所述包封层的分配电流、包封层端间电压、所述结构参数和预设互感计算模型，得到各包封层之间的互感量；根据所述结构参数和所述互感量构建所述干式空心桥臂电抗器的有限元二维磁场模型。
5.一种根据权利要求1-3任一项所述干式空心桥臂电抗器磁场防护方法搭建的防护围栏，包括：
第一支撑固定组件；
第二支撑固定组件，与所述第一支撑固定组件相对设置；
第一围栏，可活动设置于所述第一支撑固定组件，
第二围栏，可活动设置于所述第二支撑固定组件；
第一滑轮，设置于所述第一围栏的底部；
第二滑轮，设置于所述第二围栏的底部；
门锁装置，用于当所述第一围栏和所述第二围栏均活动至所述第一支撑固定组件和所述第二支撑固定组件之间时，将所述第一围栏和所述第二围锁定。
6.根据权利要求5所述的防护围栏，其特征在于，所述第一支撑固定组件、所述第二支撑固定组件、所述第一滑轮和所述第二滑轮均采用不锈钢防磁材料。
7.根据权利要求5所述的防护围栏，其特征在于，所述第一围栏和所述第二围栏均为网状环氧树脂，和/或，所述门锁装置为环氧树脂门锁。
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