【摘要】：柔性直流輸電(VSC-HVDC)技術(shù)是一種以電壓源換流器、自關(guān)斷器件和脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型輸電技術(shù),它能夠獨(dú)立的快速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功和無(wú)功,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。整流和逆變系統(tǒng)中的直流電容器,作為電壓源換流器(VSC)不可缺少的重要組成部分,為換流系統(tǒng)的直流系統(tǒng)提供能量緩存,減小直流側(cè)的電壓諧波,穩(wěn)定直流輸電系統(tǒng)的直流電壓。本文就是對(duì)換流系統(tǒng)中電容器的關(guān)鍵技術(shù)分析�，F(xiàn)今換流系統(tǒng)中大多使用的都是金屬化膜電容器,新材料新工藝也漸漸取代了傳統(tǒng)的金屬化膜,安全膜技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用。所謂安全膜即在絕緣材料上分隔蒸鍍上規(guī)則的安全膜圖案,但圖案本身彼此沒(méi)有交叉,而是通過(guò)細(xì)小的熔絲相互連接。當(dāng)金屬膜局部弱點(diǎn)形成放電通道時(shí),能量迅速?gòu)乃拿姘朔接縼?lái),弱點(diǎn)小模塊四周的熔絲汽化,迅速自愈而不影響整體金屬膜的正常工作。為進(jìn)一步改善金屬化膜電容器性能,使其能在更高場(chǎng)強(qiáng)下工作,減少熔絲部分的損耗,更加可靠安全的工作,本文提出了一種新型的自動(dòng)串并聯(lián)高方阻金屬化安全膜。根據(jù)其逐級(jí)的能量分析計(jì)算和安全膜的自愈原理,確定了不同工作要求下金屬化膜的尺寸和具體上下級(jí)板串并聯(lián)數(shù)目,在額定電壓為2800V,額定容量為8000μF,絕緣厚度為7μm,串聯(lián)的幾何微單元數(shù)為2,整體長(zhǎng)度方向并聯(lián)的模塊的個(gè)數(shù)為19608個(gè);分析了不同故障情況下電容的容量變化及對(duì)整體電容及各部分分壓的改變程度;計(jì)算了自動(dòng)串并聯(lián)高方阻金屬化安全膜等效串聯(lián)電阻(ESR);分析其與高方阻膜結(jié)合的利弊;用COMSOL Multiphysics仿真軟件計(jì)算了普通安全膜和設(shè)計(jì)的自動(dòng)串并聯(lián)高方阻安全膜關(guān)鍵部位的電場(chǎng)及其分布情況,本文設(shè)計(jì)的安全膜性能優(yōu)于普通安全膜,并通過(guò)仿真計(jì)算進(jìn)一步優(yōu)化。本文所設(shè)計(jì)的新型金屬化安全膜能在更高場(chǎng)強(qiáng)下工作,并且沒(méi)有傳統(tǒng)安全膜熔絲部分的損耗。
【圖文】：

-11-Fig.3-1 The structrue of對(duì)應(yīng)的下極板相當(dāng)于構(gòu)成了式得到單個(gè)模塊的電容量Cδεεδεa bC0r0= =電常數(shù) 8.854187817×10-12塊的長(zhǎng)度；b 為單個(gè)小模塊厚度取 7μm。向的電阻如式 3-2 所示：Δ=baRmρ上所蒸鍍的金屬層的電阻率-0.05μm。度方向電阻如式 3-3 所示：

Fig.3-3 The energy route of Non-faulty module 1模塊發(fā)生故障時(shí)，，相鄰的非故障模塊 1 的的部分為式 3-7 所示：abasmssmskkkERRRERRRE+=+=2+ 2200011010方法計(jì)算當(dāng)發(fā)生故障時(shí)非故障模塊 2 上的能量。非故障模塊 2 的能量流經(jīng)路線圖如消耗在 2 個(gè)連接非故障模塊 1 和非故障模上、2 個(gè)連接非故障模塊 1 和故障模塊的保圖 3-4 非故障模塊 2 能量流經(jīng)路線Fig.3-4 The energy route of Non-faulty module 2故障模塊 2 的能量消耗在保險(xiǎn)絲 1 上部分asskkRRRERRRRE2224340010+=+=+++
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM721.1;TM53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2612669