【摘要】：諧波流過導(dǎo)線、變壓器、濾波器等裝置時(shí)會產(chǎn)生額外的諧波損耗,引起電能損失等經(jīng)濟(jì)性及設(shè)備過熱等安全性問題。本文基于工程電磁場基本原理,考慮諧波流過導(dǎo)體時(shí)集膚效應(yīng)的影響,對電流密度的分布進(jìn)行研究,探究了導(dǎo)體材料、半徑及流過導(dǎo)體電流的頻率對電流密度分布的影響,提出了一種計(jì)及集膚效應(yīng)影響的導(dǎo)體諧波電阻的計(jì)算方法。對諧波損耗的可疊加性進(jìn)行證明,并在此基礎(chǔ)上提出了更為精確地導(dǎo)體諧波損耗的求取方法,給出IEC算例說明由集膚效應(yīng)所帶來的額外的諧波損耗不可忽略,為諧波網(wǎng)損精確計(jì)算及設(shè)備發(fā)熱控制等問題提供理論指導(dǎo)。為驗(yàn)證所提出的導(dǎo)體諧波電阻計(jì)算方法及諧波損耗的可疊加性,設(shè)計(jì)制造了諧波發(fā)生器,并對其主電路拓?fù)?諧波電流發(fā)生控制算法等進(jìn)行了研究。為降低開關(guān)損耗,主電路拓?fù)浞譃榈皖l和高頻兩種模塊,控制算法采用差異化控制,實(shí)現(xiàn)了基波和諧波電流的獨(dú)立高精度控制。根據(jù)設(shè)計(jì)方案制造了低壓樣機(jī)并進(jìn)行了諧波電阻與流過導(dǎo)體諧波電流頻率的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)及諧波損耗可疊加性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,鐵磁性導(dǎo)體比抗磁性導(dǎo)體因集膚效應(yīng)所帶來諧波電阻的增量更加明顯,所提出的導(dǎo)體諧波電阻計(jì)算方法比現(xiàn)有的理論更能反映實(shí)際工況中諧波電阻的變化規(guī)律,以及不同次的諧波在導(dǎo)體上產(chǎn)生的諧波損耗具有可疊加性。
【圖文】：

圖 2-1 有限大一維場足方程(2-3)的解為 px pxE x Ae Be 導(dǎo)體表面電場強(qiáng)度大小為0E ，，則可得式(2-8)的邊界條件如下0 0 0E ( r ) E ( r ) E(2-9)帶入式(2-8)可得 002EA Bch pr (2-8)可寫為 00E ch pxE xch pr 體中的電流密度分布函數(shù)可寫為

為復(fù)數(shù)的模等于其各分量模的乘積，其中 2 22 2cosr2r rchch p 0 002 22 2cos2r rchch pr 圓導(dǎo)體中距離圓心 r 處的點(diǎn)的電流密度可表示為 00 02 2cos2 2cosr rchJ r J r Jr rch 察導(dǎo)體中電流密度的分布情況，取一半徑 r0=0.024m 的鋁線式(2-5)計(jì)算出其在基波下的集膚深度 ，再根據(jù)式(2-14)畫出流密度的分布圖像如圖 2-2 所示
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM24;TM15

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2559632