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磁控式饱和电抗器的漏电感数值计算与性能研究

作　者: 丁冬冬
导　师: 梁艳萍
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 电机与电器
关键词: 超高压磁控式饱和电抗器有限元法漏电感电磁特性仿真
分类号: TM474
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

磁控式饱和电抗器以其具有控制灵活、稳定、可靠、可连续平滑调节无功功率的优势,在交流输电系统无功补偿领域已得到日益广泛的应用。目前,国家把目光投向超、特高压输电系统,希望超特高压磁控式饱和电抗器技术走向成熟,实现超高压磁控式饱和电抗器的技术突破已成为许多科技工作者的目标。本文从场和路两方面对500kV超高压磁控式饱和电抗器的电磁参数和电磁特性进行了深入的研究分析。首先,详细说明了超高压磁控式饱和电抗器的本体结构和接线方式,并简单介绍了超高压磁控式饱和电抗器的基本工作原理。其次,建立了500kV超高压磁控式饱和电抗器的三维实体有限元模型,用数值方法准确计算了电抗器在不同励磁工况下铁心不同饱和程度时的工作绕组、控制绕的漏电感,得到了漏电感的变化规律。第三,建立了500kV超高压磁控式饱和电抗器的二维时步有限元模型,对超高压磁控式饱和电抗器在各个不同控制电流工况下做了有限元分析计算,得到了各个不同工况下的磁场分布和绕组电流。通过对绕组电流分析处理,得到了超高压磁控式饱和电抗器的控制特性、谐波特性、伏安特性等电磁特性。最后,本文提出了电流分解法,建立了能准确揭示超高压磁控式饱和电抗器电磁规律的数学模型和等效电路。依据数学模型和等效电路,以MATLAB/PSB为仿真平台,建立了超高压磁控式饱和电抗器的MATLAB仿真模型,并用其先进的算法对超高压磁控式饱和电抗器在各种不同控制电流工况下进行了仿真计算。仿真计算所得的电磁特性曲线和有限元所得的电磁特性曲线吻合度较好,由此验证了方法的正确性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-14
  1.1 本课题研究的背景与意义  10-11
  1.2 国内外的研究现状  11-13
  1.3 本文研究的主要内容  13-14
第2章超高压磁控式饱和电抗器的本体结构和基本工作原理  14-18
  2.1 超高压磁控式饱和电抗器的本体结构  14-15
  2.2 磁控式并联电抗器的基本工作原理  15-17
  2.3 本章小结  17-18
第3章超高压磁控式饱和电抗器漏电感的数值计算  18-23
  3.1 绕组漏感计算的基础理论  18
  3.2 物理模型和数学模型  18-19
  3.3 工作绕组漏感  19-21
  3.4 控制绕组漏感  21-22
  3.5 本章小结  22-23
第4章超高压磁控式饱和电抗器电磁特性的有限元分析  23-34
  4.1 物理模型和数学模型  23-24
  4.2 磁场分布  24-27
    4.2.1 控制电流1000A 时的磁场分布  24-25
    4.2.2 控制电流2400A 时的磁场分布  25-26
    4.2.3 控制电流4000A 时的磁场分布  26-27
  4.3 工作绕组电流的有限元计算  27-28
  4.4 电磁特性  28-33
    4.4.1 控制特性  28-29
    4.4.2 谐波特性  29-32
    4.4.3 伏安特性  32-33
  4.5 本章小结  33-34
第5章超高压磁控式饱和电抗器的仿真分析  34-41
  5.1 数学模型及等效电路  34-36
  5.2 仿真模型  36-37
  5.3 仿真计算  37-38
  5.4 场路两种计算结果的比较分析  38-40
  5.5 本章小结  40-41
结论  41-42
参考文献  42-46
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  46-47
致谢  47

磁控式饱和电抗器的漏电感数值计算与性能研究

内容摘要

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