特高压并联电抗器在电网中主要起无功补偿、抑制工频电压升高的作用，作为特高压变电站的主设备之一，对特高压交流输电网络的安全稳定运行至关重要。但是由于其工作原理及结构特点，并联电抗器的振动噪声较变电站内其他设备更为明显，对变电站周边的环境影响很大，同时长期振动也会给设备的安全可靠运行带来风险。

工程上目前常用隔声罩对电抗器的噪声进行治理，会实现20dB以上的降噪效果，有效地改善了厂界噪声，但是其对电抗器本体振动的改善无效果，且由此带来的占地面积大、成本增加、检修维护困难、消防隐患等问题不可忽视。因此对特高压并联电抗器的振动进行分析并从振源进行控制十分必要。

目前对特高压并联电抗器振动的研究主要集中于电抗器设备外部的试验测试分析及有限元数值仿真。由于内部复杂的电磁场环境并浸没于绝缘油中，难以直接对铁心振动进行测试，因此对于电抗器铁心振动的分析和测试研究较少。

图1 铁心模型

西北工业大学航海学院、西安西电变压器有限责任公司、国网浙江省电力有限公司的研究人员王革鹏、金文德、曾向阳、郭家元、孟丽坤，在2022年第9期《电工技术学报》上撰文，以1台型号为BKDF—240000/1000的特高压并联电抗器为研究对象，从振动产生的机理入手进行分析，通过磁-机械多场耦合，利用有限元法对电抗器的铁心电磁力进行计算，并通过光纤测振传感器对铁心各部位的振动加速度进行了测试。结合仿真分析与试验测试，对影响电抗器振动的主要因素进行了研究，相关成果可为特高压并联电抗器的振源控制及优化设计提供参考。

图2 铁心振动测点

图3 气隙垫块

研究人员表示，通过仿真和试验研究不同电压及不同气隙垫块对电抗器铁心振动的影响，得到了测试电压与铁心振动加速度的关系，结果表明刚度更高的气隙垫块材料可以提高铁心的自振频率并减小振动。

图4 铁心隔振装置

另外，他们还从振动源及传递路径分别讨论分析了电抗器铁心的振动控制方法，结果表明减小电磁力、采用刚度更高的气隙垫块材料、优化铁轭截面及铁心隔振均会实现振动的控制，但是通过设计降低磁通密度，减小铁心电磁力会大幅增加电抗器的总成本，而其他措施则不会对成本有明显的影响。

本文编自2022年第9期《电工技术学报》，论文标题为“特高压并联电抗器铁心振动的分析与控制研究”。本课题得到了国家电网公司科技项目资助的支持。