摘要：为了得到干式空心平波电抗器对于温度场更合理的气道设计尺寸，本文选取实际产品的部分包封，采用三维数值分析软件对产品气道温度场进行模拟，得到了气道温度场分布特征，通过改变气道尺寸，得到了一系列气道温度场分布曲线，经过计算发现不是气道越大散热效果越好，通过分析得出了合理的气道设计尺寸，为特高压产品的气道尺寸设计提供了理论指导。
　　关键词：干式空心平波电抗器;特高压;气道温升;仿真计算;温度场
　　中图分类号：
　　0 引言
　　干式空心平波电抗器在电网中起到了抑制过电流，减小谐波电流的重要作用，但是特高压电抗器往往电流较大，包封产生的热量较多，温度较高，容易造成绝缘老化，降低产品使用寿命。在设计电抗器气道的过程中，人们习惯性的认为气道越大，散热的效果就会越好，这样盲目去按照习惯经验进行设计，可能造成设计成本的提升，又没有产生好的散热效果。
　　为了能够得到合理的气道设计尺寸，本文以某台特高压电抗器产品为例，选取其中的部分包封进行对比分析，最终得出了合理的空气气道设计尺寸。
　　1 几何模型与网格划分
　　    為了节省计算成本，模型本身也具有对称性，本文选取四分之一模型进行建模，为保证空气道温度场计算结果的准确，空气道至少划分十层六面体网格。
　　2 气道宽度对温度场的影响
　　取三个包封作为计算对象。保持三个包封的损耗值不变，中间包封的内外径不变，改变两个气道宽度且保持二者宽度一致。由于中间包封的损耗与几何尺寸均未发生变化，且内部包封受辐射影响很小，故中间包封的温度变化可认为只与气道宽度变化有关，这样就可以排除其它影响因素，只考虑气道宽度对包封温度的影响。气道宽度分别取40mm、36mm、32mm、28mm、24mm、20mm、16mm。从图5可以看出，靠近包封表面处气流温度较高（热流区），中部气流温度较低（冷流区）。气道变窄后，中间冷流区缩小。气道小于20mm时包封上端部冷流区几乎消失，气流温度骤升。
　　图6所示为在气道中距包封底端3.2米处取一水平线，沿该水平线气体温度分布曲线。该曲线表明，上部气道间的气体沿水平方向温度分布为抛物线型，随着气道宽度减小气体温度上升。
　　3 气道宽度对速度场的影响
　　由图7可以看出，靠近包封表面处气流速度较低为流动附面层，附面层外的主流区速度较高，气道宽度越小整体流速越快。
　　4气道合理设计尺寸分析
　　由图8可以看出，随气道宽度减小中间包封平均温度大体来看呈升高趋势，气道宽度大于24mm时，中间包封温度变化不大，气道宽度小于24mm时，中间包封温度迅速升高。该结果表明，干式电抗器包封间气道的最小宽度不能小于24mm，且28mm是一个较优的选择。
　　5 结语
　　本文虽然缺少试验数据加以验证，但是通过仿真云图分析，结果是符合客观物理规律的，可以作为产品优化设计的参考依据。
　　参考文献：
　　[1]岳永刚，格日勒图，周广东.干式空心电抗器温度场仿真计算及试验分析[J].现代计算机，2017，（36）：48-52.
　　[2] 姜志鹏，周辉，宋俊燕.干式空心电抗器温度场计算与试验分析[J].电工技术学报，2017，32（3）：218-224