【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),它能夠獨立的快速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功和無功,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,但圖案本身彼此沒有交叉,而是通過細小的熔絲相互連接。當(dāng)金屬膜局部弱點形成放電通道時,能量迅速從四面八方涌來,弱點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。為進一步改善金屬化膜電容器性能,使其能在更高場強下工作,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串并聯(lián)高方阻金屬化安全膜。根據(jù)其逐級的能量分析計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,整體長度方向并聯(lián)的模塊的個數(shù)為19608個;分析了不同故障情況下電容的容量變化及對整體電容及各部分分壓的改變程度;計算了自動串并聯(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仿真軟件計算了普通安全膜和設(shè)計的自動串并聯(lián)高方阻安全膜關(guān)鍵部位的電場及其分布情況,本文設(shè)計的安全膜性能優(yōu)于普通安全膜,并通過仿真計算進一步優(yōu)化。本文所設(shè)計的新型金屬化安全膜能在更高場強下工作,并且沒有傳統(tǒng)安全膜熔絲部分的損耗。
【圖文】：

-11-Fig.3-1 The structrue of對應(yīng)的下極板相當(dāng)于構(gòu)成了式得到單個模塊的電容量Cδεεδεa bC0r0= =電常數(shù) 8.854187817×10-12塊的長度；b 為單個小模塊厚度取 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，，相鄰的非故障模塊 1 的的部分為式 3-7 所示：abasmssmskkkERRRERRRE+=+=2+ 2200011010方法計算當(dāng)發(fā)生故障時非故障模塊 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 個連接非故障模塊 1 和非故障模上、2 個連接非故障模塊 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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM721.1;TM53

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李浩原;尹婷;嚴飛;李化;李智威;;金屬化膜電容器極板發(fā)熱計算[J];電力電容器與無功補償;2015年05期

2 王存平;;柔性直流輸電系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢及仿真研究[J];電氣應(yīng)用;2015年S1期

3 尹婷;嚴飛;李浩原;李化;李智威;;金屬化安全膜電容器ESR計算[J];電力電容器與無功補償;2015年03期

4 李化;李智威;黃想;李浩原;王文娟;王博聞;;金屬化膜電容器研究進展[J];電力電容器與無功補償;2015年02期

5 陳才明;;金屬化薄膜電容器損耗角正切的測量與評價[J];電力電容器與無功補償;2015年01期

6 鄒林;趙正濤;;應(yīng)用于DC-Link電容器的金屬化膜自愈特性分析[J];電力電容器與無功補償;2014年02期

7 胡國富;黃蓉蓉;陶顯升;許正凈;;自愈式低壓并聯(lián)電力電容器防爆結(jié)構(gòu)與可靠性研究[J];電力電容器與無功補償;2014年02期

8 李智威;李化;楊佩原;林福昌;陳耀紅;劉德;王博聞;張欽;;不同場強下金屬化聚丙烯膜電容器泄漏特性[J];電工技術(shù)學(xué)報;2013年09期

9 李化;章妙;林福昌;陳耀紅;呂霏;李智威;彭波;;金屬化膜電容器自愈理論及規(guī)律研究[J];電工技術(shù)學(xué)報;2012年09期

10 曹桂華;;薄膜電容器介電強度分析[J];電子質(zhì)量;2012年06期

本文編號：2612669