学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

磁阀式可控电抗器设计计算

作　者: 王云龙
导　师: 魏新劳
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 无功补偿磁阀式可控电抗器计算机辅助设计
分类号: TM474
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 101次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

电力系统中的无功补偿,可以改善输电系统的稳定性,增大输电能力,抑制系统过电压。因此,新型无功补偿设备的研制是电力系统中的重要课题。磁阀式可控电抗器是一种新型的无功补偿设备,它通过改变晶闸管的触发角的大小来改变直流励磁电流的大小,进而改变铁心的磁饱和程度,达到平滑调节整个电抗器无功容量的目的。这种可控电抗器具有近似线性的伏安特性,其产生的谐波小,维护简便,是电网中进行电压调节及无功补偿的首选。首先,本文简要的介绍了磁阀式可控电抗器的现状和发展前景,指出了磁阀式可控电抗器相对于其他无功补偿设备的优越之处。并详细地介绍了磁阀式可控电抗器的基本结构、工作原理,分析了各工作状态的转换条件及过程,给出了磁阀式可控电抗器的简化数学模型。其次,本文详细的给出了磁阀式可控电抗器的设计计算公式,包括铁心直径及截面积的计算、绕组的计算、磁阀结构的计算、绕组抽头比的计算、电抗器的损耗、温升及电感量的计算等。并在这些基本公式上,画出各部分的设计流程图,利用Visual Basic语言进行编程,开发了磁阀式可控电抗器的计算机辅助设计系统。最后,本文以5kVA、220V的磁阀式可控电抗器为算例,根据磁阀式可控电抗器的计算机辅助设计系统,计算出各理论参数值,做出样机。并搭建实验系统,通过检测电抗器的各参数值及波形,验证电抗器的主要特性,分析实际和理论差距,校核磁阀式可控电抗器设计计算公式。研究结果和结论简介:通过测电抗器的电流波形和晶闸管触发波形,可以看出磁阀式可控电抗器是连续可调的。同时测出电抗器的电流值及对应的晶闸管触发角角度,可以看出电抗器电流和触发角是非线性关系,近似于余弦,和理论分析一致。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-14
  1.1 课题研究背景、目的及意义  11-12
  1.2 磁阀式可控电抗器简介  12
  1.3 国内外在该方向的研究现状及分析  12-13
  1.4 本课题的研究内容  13-14
第2章磁阀式可控电抗器理论基础  14-20
  2.1 磁阀式可控电抗器工作原理  14-16
  2.2 磁阀式可控电抗器各工作状态的转换及判断  16-17
  2.3 磁阀式可控电抗器的电磁方程  17-19
  2.4 本章小结  19-20
第3章磁阀式可控电抗器设计计算公式  20-42
  3.1 铁心直径的确定  20
  3.2 铁心柱截面积和铁轭截面积计算  20-22
    3.2.1 铁心柱截面积确定  20-22
    3.2.2 铁轭及旁轭截面积确定  22
  3.3 绕组的计算  22-27
    3.3.1 每匝电势的确定  22-23
    3.3.2 线圈匝数的确定  23
    3.3.3 绕组型式选择  23
    3.3.4 绕组尺寸计算  23-24
    3.3.5 饼式绕组段数及每段匝数的确定  24-25
    3.3.6 线段辐向尺寸计算  25
    3.3.7 绕组绝缘半径及导线长度计算  25-26
    3.3.8 绕组轴向高度计算  26-27
  3.4 主电抗占总电抗百分数的校核  27-30
    3.4.1 磁阀式可控电抗器漏抗的计算  27-30
    3.4.2 校核计算  30
  3.5 磁阀结构的计算  30-33
    3.5.1 磁阀式可控电抗器的总磁阀长度计算  31-32
    3.5.2 磁阀的分配  32
    3.5.3 磁阀面积计算  32-33
  3.6 绕组抽头比的计算  33-35
  3.7 损耗的计算  35-36
    3.7.1 绕组电阻损耗计算  35
    3.7.2 铁心损耗计算  35-36
  3.8 温升的计算  36-39
    3.8.1 绕组表面对油的温升  36-37
    3.8.2 油对空气平均温升工厂计算法  37-39
  3.9 电感的计算  39-41
    3.9.1 磁阀式可控电抗器最小电感计算  39-40
    3.9.2 磁阀式可控电抗器最大电感（空载运行）估算  40-41
  3.10 本章小结  41-42
第4章磁阀式可控电抗器设计计算软件  42-54
  4.1 开发工具的选择  42
  4.2 磁阀式可控电抗器设计流程  42-51
    4.2.1 铁心计算流程  42
    4.2.2 绕组计算流程  42-44
    4.2.3 校核流程  44-45
    4.2.4 磁阀及抽头计算流程  45-47
    4.2.5 损耗及温升计算流程  47-51
  4.3 输入输出向导介绍  51-53
  4.4 本章小结  53-54
第5章磁阀式可控电抗器的实验与分析  54-62
  5.1 单相电抗器设计实例  54
  5.2 主要实验仪器及接线  54-56
    5.2.1 晶闸管及触发电路  54-55
    5.2.2 实验接线原理与现场图  55-56
  5.3 实验结果及分析  56-61
    5.3.1 可控电抗器连续可调验证  56-58
    5.3.2 触发角α与工作电流关系验证  58-59
    5.3.3 谐波分析  59-60
    5.3.4 工作状态转换验证  60-61
  5.4 本章小结  61-62
结论  62-63
参考文献  63-66
附录1 电抗器计算涉及曲线  66-67
致谢  67

磁阀式可控电抗器设计计算

内容摘要

全文目录

相似论文