當(dāng)前,VSC-HVDC直流輸電技術(shù)和基于VSC的直流配電技術(shù)發(fā)展迅速。然而,由于直流電流沒有過零點(diǎn),一旦發(fā)生短路故障,就會(huì)造成上升速度快、幅值高的短路電流,這給直流系統(tǒng)的故障開斷帶來了新的挑戰(zhàn),研制直流斷路器的快速關(guān)斷和提高關(guān)斷電流的水平已經(jīng)寫入我國(guó)能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃。針對(duì)直流短路電流難以切斷這一難題,本文將超導(dǎo)限流技術(shù)與直流開斷技術(shù)相結(jié)合,對(duì)基于超導(dǎo)限流器的直流斷路器進(jìn)行了研究,本文開展了如下的工作:首先,介紹目前超導(dǎo)限流器和直流斷路器的分類及其研究現(xiàn)狀,同時(shí)對(duì)直流輸配電技術(shù)做了簡(jiǎn)介,分析了基于超導(dǎo)限流器的直流斷路器研究的必要性和緊迫性。其次,介紹并分析了超導(dǎo)限流器、直流電弧、直流開斷、直流斷路器、直流斷路器的控制保護(hù)、直流故障的基本原理,對(duì)基于超導(dǎo)限流器的直流斷路器的研究做了理論基礎(chǔ)工作。再次,設(shè)計(jì)了基于超導(dǎo)限流器的直流斷路器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并在MATLAB軟件中對(duì)電阻型超導(dǎo)限流器進(jìn)行了電氣建模和參數(shù)選擇,對(duì)基于超導(dǎo)限流器的直流斷路器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電氣建模。最后,在MATLAB中搭建了220kV的VSC-HVDC直流輸電系統(tǒng)和10kV的基于VSC的直流配電系統(tǒng),并且將基于超導(dǎo)限... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

汞的R-T曲線

第一章緒論3（2）邁斯納效應(yīng)20世紀(jì)30年代，邁斯納發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體是完全抗磁體，其內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。邁斯納效應(yīng)是指超導(dǎo)體從正常態(tài)變到超導(dǎo)態(tài)時(shí)，超導(dǎo)電流形成的磁場(chǎng)與磁體磁場(chǎng)剛好抵消，使得磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0，這意味著超導(dǎo)體的凈磁通密度為零[18]。圖1.2中我們可以看到磁力線的分布，它是無法穿過超導(dǎo)體的內(nèi)部的。圖1.2邁斯納效應(yīng)示意圖（3）臨界特性上述兩個(gè)效應(yīng)是某種材料成為超導(dǎo)體的必要非充分條件。實(shí)驗(yàn)表明，超導(dǎo)態(tài)可以被外磁場(chǎng)所破壞。在低于臨界溫度CT的任一溫度T下，當(dāng)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度H小于某一臨界磁場(chǎng)值CH時(shí)，超導(dǎo)態(tài)可以保持。而當(dāng)H大于CH時(shí)，超導(dǎo)態(tài)會(huì)被突然破壞而轉(zhuǎn)變成正常態(tài)。除了臨界溫度以外，超導(dǎo)體還有兩個(gè)臨界值，分別是臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度CH與臨界電流密度CJ。超導(dǎo)材料同時(shí)低于以上三個(gè)臨界值時(shí)成為超導(dǎo)體。這三者不是相互孤立的關(guān)系而是相互制約的關(guān)系，只有同時(shí)低于這三者，超導(dǎo)體才會(huì)呈現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)，否則超導(dǎo)體將會(huì)進(jìn)入失超狀態(tài)。我們稱這三個(gè)臨界值為超導(dǎo)電性。如圖1.3所示，在以三個(gè)臨界值為坐標(biāo)軸的三維曲面中，超導(dǎo)體位于曲面內(nèi)部時(shí)才是超導(dǎo)狀態(tài)。圖1.3臨界特性示意圖1.2.1.3現(xiàn)代限流技術(shù)要求

第一章緒論3（2）邁斯納效應(yīng)20世紀(jì)30年代，邁斯納發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體是完全抗磁體，其內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。邁斯納效應(yīng)是指超導(dǎo)體從正常態(tài)變到超導(dǎo)態(tài)時(shí)，超導(dǎo)電流形成的磁場(chǎng)與磁體磁場(chǎng)剛好抵消，使得磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0，這意味著超導(dǎo)體的凈磁通密度為零[18]。圖1.2中我們可以看到磁力線的分布，它是無法穿過超導(dǎo)體的內(nèi)部的。圖1.2邁斯納效應(yīng)示意圖（3）臨界特性上述兩個(gè)效應(yīng)是某種材料成為超導(dǎo)體的必要非充分條件。實(shí)驗(yàn)表明，超導(dǎo)態(tài)可以被外磁場(chǎng)所破壞。在低于臨界溫度CT的任一溫度T下，當(dāng)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度H小于某一臨界磁場(chǎng)值CH時(shí)，超導(dǎo)態(tài)可以保持。而當(dāng)H大于CH時(shí)，超導(dǎo)態(tài)會(huì)被突然破壞而轉(zhuǎn)變成正常態(tài)。除了臨界溫度以外，超導(dǎo)體還有兩個(gè)臨界值，分別是臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度CH與臨界電流密度CJ。超導(dǎo)材料同時(shí)低于以上三個(gè)臨界值時(shí)成為超導(dǎo)體。這三者不是相互孤立的關(guān)系而是相互制約的關(guān)系，只有同時(shí)低于這三者，超導(dǎo)體才會(huì)呈現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)，否則超導(dǎo)體將會(huì)進(jìn)入失超狀態(tài)。我們稱這三個(gè)臨界值為超導(dǎo)電性。如圖1.3所示，在以三個(gè)臨界值為坐標(biāo)軸的三維曲面中，超導(dǎo)體位于曲面內(nèi)部時(shí)才是超導(dǎo)狀態(tài)。圖1.3臨界特性示意圖1.2.1.3現(xiàn)代限流技術(shù)要求

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
[1]高壓混合直流斷路器及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉明政.山西大學(xué) 2019
[2]直流配電網(wǎng)電能質(zhì)量分析與評(píng)估[D]. 呂海霞.山東大學(xué) 2019
[3]中壓直流配電網(wǎng)的接入方式與儲(chǔ)能研究[D]. 于悅.浙江大學(xué) 2019
[4]混合型超導(dǎo)限流器與電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的協(xié)調(diào)配合[D]. 米警偉.山西大學(xué) 2018
[5]直流配電網(wǎng)電壓控制策略研究[D]. 吳磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
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本文編號(hào)：3378340