本文關(guān)鍵詞：磁飽和可控電抗器的分析

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【摘要】：由于我國電力資源分布不均勻,發(fā)展超、特高壓電網(wǎng)成了必然趨勢。超高壓遠(yuǎn)距離輸電以及電力電子技術(shù)的發(fā)展,對無功功率的需求不斷增大,因此無功補(bǔ)償變得越來越重要,磁飽和可控電抗器在無功補(bǔ)償方面有著巨大的優(yōu)勢。本文首先介紹了目前無功補(bǔ)償設(shè)備的種類、優(yōu)缺點(diǎn),并圍繞磁飽和可控電抗器的結(jié)構(gòu)、工作原理、磁路分段法模型仿真、有限元分析計(jì)算等方面展開研究,并提出了一種新型磁飽和電抗器。首先,本文介紹了磁飽和可控電抗器的研究現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理以及幾種工作狀態(tài)。根據(jù)目前關(guān)于磁飽和可控電抗器的建模方法存在的問題,采取磁路分段的方法進(jìn)行建模。通過對磁飽和可控電抗器的電路以及磁路的分析,導(dǎo)出了磁飽和可控電抗器的磁路方程和電路方程。通過引入四個(gè)電流變量,利用磁路分段法將原來復(fù)雜的磁路關(guān)系變成三個(gè)獨(dú)立磁路并利用所得到的龜路、磁路方程,在MATLAB中搭建模型,通過模型可以分析磁飽和可控電抗器各種特性。其次,根據(jù)樣機(jī)參數(shù)對MATLAB模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,并對磁飽和可控電抗器的伏安特性、控制特性和諧波特性等進(jìn)行仿真,通過仿真可以觀察到磁飽和可控電抗器各個(gè)時(shí)刻的特性,根據(jù)所得到的仿真結(jié)果對磁飽和可控電抗器特性進(jìn)行分析。建立完單相三鐵柱磁飽和可控電抗器,利用這種建模方法建立三相三鐵柱磁飽和可控電抗器模型,并對其電流特性進(jìn)行仿真分析,并分析了特定時(shí)刻的電流特性。再次,利用ANSOFT軟件建立高壓磁飽和電抗器二維模型,對模型進(jìn)行二維磁場分析,了解了磁飽和可控電抗器鐵心的磁場分布規(guī)律,分析了工作繞組電流畸變規(guī)律。在二維有限元仿真分析的的基礎(chǔ)上建立高壓磁飽和電抗器三維模型,分析油箱壁的磁場情況,求得額定狀態(tài)下油箱壁的磁場強(qiáng)度,為下一步減小油箱渦流損耗的問題做的鋪墊。并通過ANSOFT有限元計(jì)算三鐵柱磁飽和電抗器的控制特性,伏安特性并與利用磁路分段法在MATLAB中仿真結(jié)果相比較,兩種仿真方式所得到的結(jié)果吻合度較高,驗(yàn)證了在MATLAB中利用磁路分段法建立磁飽和電抗器模型的正確性。最后,目前應(yīng)用較為廣泛的三相電抗器為雙三柱電抗器,針對這種可控電抗器存在的問題,本文提出一種新型磁飽和電抗器結(jié)構(gòu),這種電抗器結(jié)構(gòu)簡單,節(jié)省材料。利用ANSOFT仿真軟件建立其三維仿真模型,仿真了在不同控制電壓下的工作繞組電流,驗(yàn)證了新型電抗器的可行性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM474

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1213877