本文關鍵詞：CVT鐵磁諧振特性及其抑制方法研究

  更多相關文章： CVT 鐵磁諧振 中間變壓器 阻尼器 避雷器 磁滯回線 泄漏電流容性分量

【摘要】：近年來,隨著電網電壓等級的升高,電容式電壓互感器(CVT)在電網中得到了廣泛的應用。在一定條件下,CVT本身會發(fā)生鐵磁諧振,這會對CVT產生嚴重危害。因此研究CVT鐵磁諧振特性及其抑制方法十分重要。早期的CVT鐵磁諧振特性及其抑制方法研究主要集中于理論和試驗研究。隨著計算機技術和電磁暫態(tài)計算軟件的發(fā)展,目前CVT的仿真研究最為普遍和高效,但是大部分仿真研究都是基于簡化的CVT等效電路模型,或只考慮了中間變壓器和速飽和電抗型阻尼器的靜態(tài)磁飽和特性,沒有考慮磁滯效應、輔助消諧設備氧化鋅避雷器(MOA)的泄漏電流容性分量。為了最真實地反映CVT鐵磁諧振特性,本文考慮了中間變壓器和速飽和電抗型阻尼器磁滯效應以及避雷器泄漏電流容性分量等因素,改進了CVT電路仿真模型,同時通過CVT鐵磁諧振試驗,驗證了電路仿真模型的準確性。利用仿真模型,本文對CVT鐵磁諧振特性進行了一系列的仿真研究。在磁滯效應、避雷器泄漏電流容性分量對CVT鐵磁諧振特性的影響的仿真研究中發(fā)現:磁滯效應對CVT鐵磁諧振有重要影響,會使過電壓和短路電流更高,使鐵磁諧振條件更為惡劣,但磁滯損耗有利于抑制鐵磁諧振;考慮避雷器泄漏電流容性分量時,二次側短路引起的鐵磁諧振,短路電流在峰值前后的波形上會有一段紋波電流,與試驗波形完全吻合,合理地解釋了試驗中電流含有紋波的現象。對CVT鐵磁諧振誘發(fā)因素以及不同工作電壓下所誘發(fā)的鐵磁諧振特性的仿真研究表明:一次側短路后又恢復不會引起鐵磁諧振,而一次側合閘和上電、二次側短路后又恢復供電會引起強烈的鐵磁諧振;隨著工作電壓的降低,CVT鐵磁諧振的分次諧波數也隨之升高,1.2倍過電壓下一般為1/3分頻諧振,0.8倍電壓下為1/4分頻諧振。對于目前普遍采用的MOA配合速飽和電抗型阻尼器抑制鐵磁諧振的方法,本文也進行了仿真和試驗研究,結果表明:并非理論計算范圍內的任何阻尼電阻值都能滿足阻尼鐵磁諧振的需求,而是存在一個最佳值或范圍;在實際生產設計過程中,可以先通過理論計算出阻尼電阻的大致范圍,再通過仿真研究縮小該范圍,最后再通過試驗確定最佳電阻值。對中間變壓器和速飽和電抗型阻尼器鐵心磁密的選擇的仿真研究表明:提高中間變壓器的磁密有利于抑制鐵磁諧振,降低速飽和電抗器的磁密有利于抑制鐵磁諧振。提高中間變壓器鐵心磁密能夠降低同一過電壓下鐵心的飽和深度,提高分次諧波數,降低諧振能量;降低阻尼器鐵心磁密能使阻尼器快速進入飽和段,提供阻尼功率。但為了保持精度并起到快速阻尼的作用,一般取1.2倍過電壓下的磁密為0.9倍的飽和磁密。本文的工作,補充和完善了考慮中間變壓器、速飽和電抗型阻尼器磁滯效應、避雷器泄漏電流容性分量的CVT模型及該模型下的CVT鐵磁諧振特性。對速飽和電抗型阻尼器阻值的選擇方法進行了改進,研究成果有利于縮短CVT產品設計周期,節(jié)約成本。
【關鍵詞】：CVT 鐵磁諧振 中間變壓器 阻尼器 避雷器 磁滯回線 泄漏電流容性分量
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM864
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究CVT鐵磁諧振的目的和意義10-12
• 1.2 CVT鐵磁諧振特性及其抑制方法國內外研究現狀12-16
• 1.3 CVT研究方法及本文研究內容16-19
• 2 CVT工作原理和電路模型及鐵磁諧振原理19-32
• 2.1 CVT基本結構及其工作原理19-22
• 2.2 CVT鐵磁諧振電路模型22-23
• 2.3 避雷器模型和考慮磁滯效應的非線性電感元件模型23-29
• 2.4 CVT鐵磁諧振原理29-32
• 2.5 本章小結32
• 3 CVT鐵磁諧振特性仿真研究32-51
• 3.1 仿真工具ATP-EMTP32-34
• 3.2 建立CVT鐵磁諧振仿真模型34-40
• 3.3 非線性電感元件磁滯效應對CVT鐵磁諧振的影響40-45
• 3.4 氧化鋅避雷器泄漏電流容性分量對CVT鐵磁諧振的影響45-47
• 3.5 CVT鐵磁諧振誘發(fā)因素47-50
• 3.6 本章小結50-51
• 4 CVT鐵磁諧振抑制關鍵技術解析及改進51-64
• 4.1 CVT鐵磁諧振阻尼理論解析51-56
• 4.2 試驗及仿真研究阻尼器電阻值的選擇56-60
• 4.3 仿真研究磁密對抑制鐵磁諧振的作用60-62
• 4.4 本章小結62-64
• 5 總結及展望64-66
• 5.1 全文總結64-65
• 5.2 展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-72
• 附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文72

【參考文獻】

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本文編號：1134955