本文關(guān)鍵詞：多柱裂心式可控磁飽和變壓器的研究與設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在智能電網(wǎng)研究正在不斷深入,特高壓電網(wǎng)建設(shè)正在不斷發(fā)展的大背景下,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的核心和重點(diǎn),而無(wú)功平衡正是中心議題,而從世界范圍看,可再生能源特別是風(fēng)能的發(fā)展勢(shì)如破竹,中國(guó)的風(fēng)電在近幾年以翻番的速度在增長(zhǎng),這就需要無(wú)功補(bǔ)償裝置具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性、更快的實(shí)時(shí)性、更高的可靠性。因此在這一背景下提出了具有無(wú)功補(bǔ)償能力的可控磁飽和變壓器。該變壓器可以在進(jìn)行實(shí)時(shí)無(wú)功補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)完成有功功率的傳輸,起到了磁可控電抗器和普通變壓器的雙重作用,具有重要的研究?jī)r(jià)值。論文主要圍繞可控磁飽和變壓器做了以下工作:在裂心式磁可控電抗器的基礎(chǔ)上提出了簡(jiǎn)單的可控磁飽和變壓器的物理模型。事實(shí)上裂心式磁可控電抗器又稱(chēng)變壓器式磁可控電抗器,在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于二次側(cè)開(kāi)路的變壓器。如果在裂心磁可控電抗器的鐵心上纏繞二次側(cè)繞組,就可得到簡(jiǎn)單的可控磁飽和變壓器的物理模型。提出可控磁飽和變壓器的三種可能的工作狀態(tài);根據(jù)可控磁飽和變壓器的特性將不同工作狀態(tài)統(tǒng)一成同一數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和分析,得到無(wú)功補(bǔ)償量和諧波含量隨直流控制電流的變化關(guān)系;根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況說(shuō)明其可行性。提出多柱裂心式可控磁飽和變壓器模型,并對(duì)該模型進(jìn)行分析,得出其在諧波消除方面的優(yōu)勢(shì),并推導(dǎo)其直流勵(lì)磁電流及直流繞組環(huán)流的大小。對(duì)50MVA,110kV裂心式可控磁飽和變壓器進(jìn)行算例分析。參考變壓器的設(shè)計(jì)原則,完成變壓器相關(guān)參數(shù)的計(jì)算,得到其無(wú)功補(bǔ)償量及諧波隨直流電壓的變化曲線,證明其應(yīng)用于無(wú)功補(bǔ)償?shù)目尚行�。隨后以100kVA,10kV多柱裂心式可控磁飽和變壓器為設(shè)計(jì)目標(biāo),給出變壓器詳細(xì)參數(shù)以實(shí)現(xiàn)樣機(jī)的制造,并計(jì)算出直流勵(lì)磁電流大小及直流環(huán)流大小,證明其可用于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償功能。本文對(duì)裂心式和多柱裂心式可控磁飽和變壓器進(jìn)行了理論分析、模型搭建和算例分析,證明了可控磁飽和變壓器具備無(wú)功補(bǔ)償能力,并具有損耗小,諧波含量少,可調(diào)范圍大的特點(diǎn),且具備應(yīng)用于實(shí)際電網(wǎng)的可行性,因此將在電力系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：多柱裂心 可控磁飽和 變壓器 設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM402
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 選題的背景、目的及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3 研究現(xiàn)狀分析15-16
• 1.4 本文主要內(nèi)容16
• 1.5 本章小結(jié)16-18
• 第二章 鐵磁材料的磁化特性18-26
• 2.1 電路磁路基本原理18-21
• 2.1.1 電磁場(chǎng)基本理論18-20
• 2.1.2 磁路原理20-21
• 2.2 鐵心磁化曲線模型21-24
• 2.2.1 鐵磁材料的磁化特性21-23
• 2.2.2 鐵心磁化曲線的選擇23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 第三章 變壓器鐵心飽和控制的基本原理26-38
• 3.1 磁可控變壓器的工作狀態(tài)26-27
• 3.1.1 基本結(jié)構(gòu)26
• 3.1.2 工作狀態(tài)26-27
• 3.2 基本電路磁路方程27-30
• 3.2.1 磁路方程27-30
• 3.2.2 電路方程30
• 3.3 三種狀態(tài)的統(tǒng)一30-31
• 3.3.1 電抗器狀態(tài)30
• 3.3.2 變壓器狀態(tài)30
• 3.3.3 混成狀態(tài)30
• 3.3.4 三種狀態(tài)的統(tǒng)一30-31
• 3.4 勵(lì)磁電流與控制電流方程及特性31-32
• 3.5 無(wú)功電壓特性分析32-35
• 3.5.1 感性無(wú)功特性32-34
• 3.5.2 無(wú)功電壓特性34-35
• 3.6 變壓器的損耗和諧波35-36
• 3.6.1 損耗特性35
• 3.6.2 諧波35
• 3.6.3 諧波消除方案35-36
• 3.7 變壓器變比36
• 3.8 磁可控變壓器的工作特性與電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)年P(guān)系36-37
• 3.8.1 磁可控變壓器的工作特性36-37
• 3.8.2 工作特性與電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)年P(guān)系37
• 3.9 本章小結(jié)37-38
• 第四章 多柱裂心式可控磁飽和變壓器的基本原理38-50
• 4.1 基本結(jié)構(gòu)38-39
• 4.2 基本電磁特性分析39-41
• 4.2.1 磁路方程39-40
• 4.2.2 磁化曲線40
• 4.2.3 電路方程40-41
• 4.3 諧波特性分析41-45
• 4.3.1 二次諧波向量分析43-44
• 4.3.2 五次諧波向量分析44-45
• 4.4 工作點(diǎn)的選擇與直流控制電路的設(shè)計(jì)45-49
• 4.4.1 工作點(diǎn)的選擇45-46
• 4.4.2 直流控制電路的設(shè)計(jì)46-49
• 4.4.2.1 直流勵(lì)磁電流大小的計(jì)算46-48
• 4.4.2.2 環(huán)流壓差與環(huán)流大小的計(jì)算48-49
• 4.5 多柱裂心式可控飽和變壓器對(duì)電能質(zhì)量的提升49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 第五章 磁可控變壓器的設(shè)計(jì)50-59
• 5.1 算例 1：50MVA，110kV三相裂心式變壓器50-56
• 5.1.1 基本參數(shù)設(shè)計(jì)50-54
• 5.1.2 無(wú)功補(bǔ)償量與諧波計(jì)算54-56
• 5.2 算例 2：100kVA,10kV多柱裂心式磁可控配電變壓器的設(shè)計(jì)56-58
• 5.2.1 基本參數(shù)設(shè)計(jì)56-57
• 5.2.2 直流勵(lì)磁電流大小與直流繞組中環(huán)流大小57-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 總結(jié)59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 致謝63-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文64-66

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本文編號(hào)：509617