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串聯(lián)電抗器具有限制短路電流和抑制諧波的作用，能夠保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。為防止鐵心飽和，產(chǎn)生更大的電感值，會在電抗器鐵心餅之間設(shè)置多段氣隙，鐵心氣隙兩端周期性變化的麥克斯韋電磁力使電抗器鐵心發(fā)生變形，產(chǎn)生振動，這種振動不僅造成噪聲污染，而且還會導(dǎo)致電抗器緊固件松動，加速構(gòu)件老化，影響電抗器的使用壽命。因此，如何降低電抗器的振動噪聲逐漸成為國內(nèi)外學者研究的重點。

電抗器的振動及減振是電抗器制作和應(yīng)用過程中需要考慮的關(guān)鍵因素。目前，電抗器的減振措施主要集中在隔振與噪聲屏蔽等方面，但目前的這些減振方法多集中在被動減振方面，無法從根源上減小電磁振動。

河北工業(yè)大學的研究人員提出一種基于諧波注入的主動減振方法，首先根據(jù)串聯(lián)電抗器的振動加速度與其輸入功率變化率的正比例關(guān)系，提出通過增加諧波激勵來減小電抗器鐵心表面的振動加速度，并通過遺傳算法計算出最優(yōu)的諧波注入量；然后建立串聯(lián)電抗器的電磁-機械耦合模型，用數(shù)值方法計算諧波注入前和諧波注入后電抗器鐵心的振動加速度；最后通過實驗驗證了仿真分析的正確性。

圖1 串聯(lián)電抗器振動實驗

研究人員最后在論文中總結(jié)：

1）根據(jù)串聯(lián)電抗器的振動加速度與其輸入功率變化率的正比例關(guān)系提出通過增加3次和5次諧波激勵來減小電抗器的輸入功率變化率，進而減小電抗器鐵心的振動加速度。并通過遺傳算法計算出最優(yōu)的諧波注入量為I3=0.028 7A，I5=0.186 4A。

2）建立串聯(lián)電抗器的電磁-機械耦合模型，用數(shù)值方法計算電抗器鐵心的振動加速度。得出注入諧波后，在t =0.065s時刻，電抗器鐵心磁通密度略微減小，鐵心應(yīng)力集中分布在氣隙處、拐角處以及鐵心上表面，最大應(yīng)力減小，且電抗器的振動加速度明顯減小，平均減振效果為12.90%。

3）搭建串聯(lián)電抗器振動實驗平臺，得到注入諧波后電抗器的減振效果為12.75%，驗證了仿真結(jié)果的正確性，證明該方法對電抗器的減振降噪有很好的效果。

以上研究成果發(fā)表在2020年第16期《電工技術(shù)學報》，論文標題為“基于諧波注入的串聯(lián)電抗器的減振研究”，作者為閆榮格、趙文月、陳俊杰、張曉杰。