随着大型直流输电项目的快速发展,谐波污染日趋严重。电抗器作为高压直流输电工程的主要电气设备,能够在电力系统中起到无功补偿、滤波等作用,因此电抗器被大量的投入到输电工程中。随着干式空心电抗器在电力系统中的应用越来越广泛,其在运行时也暴露出各种问题,严重的可能会威胁电网的安全运行。干式空心电抗器在正常运行时会产生磁场,而干式空心电抗器漏磁严重,可能会影响其他的电磁设备的运行和工作人员的身体健康。电抗器在电磁力的作用下运行时会产生振动从而使电抗器局部发生位移和形变,而局部位移和形变是造成绝缘开裂的重要原因之一。电抗器是同轴多包封结构,使得工作人员很难对电抗器的内部包封温升进行检测,如果电抗器长期处于高温下运行会影响工作寿命,严重的会导致绝缘破坏引发火灾事故。所以对电抗器的多物理场分析可以为电抗器的优化和安全运行提供理论基础。本文基于某型号干式空心滤波电抗器作为研究对象,对干式空心滤波电抗器多物理场进行研究。首先,建立了干式空心电抗器的二维仿真模型,对干式空心滤波电抗器的磁场计算分析,得到电抗器内外磁场分布情况。通过电抗器轴向和径向的磁场分析,可以发现电抗器的端部磁场发散,存在的漏磁现象会对周围的电气设备的正常运行以及运行人员的身体健康造成影响。通过对电抗器磁场分布的研究,可以为解决电抗器的漏磁问题提供优化设计的理论基础。然后根据其磁场的研究结果对滤波电抗器的损耗进行计算,为第四章的温度场计算提供依据。其次基于干式空心滤波电抗器磁场分析结果,进一步对干式空心滤波电抗器的电磁力、位移和应力分布进行分析,得到干式空心滤波电抗器每层包封所产生的位移和形变分布情况。通过分析干式空心滤波电抗器每层包封及其各个部分的位移和受力情况,可以发现电抗器由于受力不均而发生局部形变和位移较大的情况,可以根据电抗器的电磁力、位移和应力分布的结果,对其机械强度和结构设计的薄弱环节提供优化设计的理论基础。最后建立干式空心滤波电抗器流体—温度场耦合仿真模型,基于有限元计算得出电抗器内部温度场分布以及空气流体场分布。通过分析电抗器每个包封的温度分布以及温升集中的主要区域可以发现,包封温升的主要集中在第二层和第三层包封顶部,存在局部温度过高的情况,并通过分析空气流体场的分布对温升的影响,找出包封内部温度分布不均的原因,为改善电抗器局部温度过高的问题提供理论基础。