本文關(guān)鍵詞：基于電力電子器件的配電變壓器無觸點有載調(diào)壓開關(guān)研究

  更多相關(guān)文章： 無觸點有載調(diào)壓配電變壓器 雙向功率開關(guān)模塊 有載分接開關(guān) 變壓器仿真模型

【摘要】：智能電網(wǎng)的理論與技術(shù)近年來飛速發(fā)展,電能質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)注。近年來隨著分布式電源的接入,在配電網(wǎng)尤其是輻射型網(wǎng)絡(luò)中帶來很多電壓波動的問題。電壓偏差是衡量電能質(zhì)量的重要指標之一,在無功充足的情況下,有載調(diào)壓可以很好的解決電網(wǎng)末端的電壓波動。傳統(tǒng)的有載調(diào)壓變壓器采用的是機械式的分接開關(guān),雖然其已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程中,但仍有一些不可避免的缺陷:存在電弧、機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)速度慢。為了更好的完善和改進有載調(diào)壓變壓器的結(jié)構(gòu)和工作性能,適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的新需求,研究基于電力電子器件的有載調(diào)壓配電變壓器有著一定的應(yīng)用前景。本文提出了一種新的電磁路混合的變壓器仿真模型,以此為平臺對基于電力電子器件的配電變壓器的有載調(diào)壓開關(guān)進行了相關(guān)設(shè)計和研究。本文主要做了以下幾方面的工作:①本文提出了一種基于變壓器工作原理、考慮變壓器鐵心鐵磁特性的電磁路綜合的變壓器仿真模型。本文利用小型變壓器對該模型的有效性進行了驗證,實驗證明該模型可以較為真實的模擬變壓器運行時的電磁過程。故而基于該仿真模型,可以對有載調(diào)壓配電變壓器完成相應(yīng)的分析與研究。該模型亦可以應(yīng)用于變壓器其他問題的研究中,有很好的理論價值。②本文給出了較為詳細的基于電力電子器件的無觸點有載調(diào)壓開關(guān)的方案。在開關(guān)模塊的分析設(shè)計中,分析了開關(guān)模塊應(yīng)該達到的參數(shù)要求,并對比了傳統(tǒng)的反并聯(lián)晶閘管開關(guān)模塊和本文提出的雙向功率開關(guān)模塊的相關(guān)性能,通過仿真分析了兩種開關(guān)模塊在觸發(fā)、損耗以及保護性能方面的優(yōu)缺點,最終確立選擇以IGBT為核心的雙向功率開關(guān)模塊作為分接開關(guān),并給出了調(diào)壓流程的設(shè)計。③本文基于電磁路綜合的變壓器仿真模型,建立了以雙向功率開關(guān)為核心的無觸點有載調(diào)壓配電變壓器模型。利用該模型,首先驗證了本文設(shè)計可以完成恒磁通的調(diào)壓過程;之后對有載調(diào)壓過程中存在的環(huán)流問題進行了仿真,分析了開關(guān)切換方式以及限流電阻大小對環(huán)流的影響;最后通過物理實驗驗證了仿真結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：無觸點有載調(diào)壓配電變壓器 雙向功率開關(guān)模塊 有載分接開關(guān) 變壓器仿真模型
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM421
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 機械式有載分接開關(guān)的發(fā)展概況9-12
• 1.2.1 電抗式有載分接開關(guān)10-11
• 1.2.2 電阻式有載分接開關(guān)11-12
• 1.3 新型有載調(diào)壓裝置的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 機械式改進型分接開關(guān)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 電力電子開關(guān)型分接開關(guān)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 論文完成的主要工作16-18
• 2 電磁路綜合的變壓器仿真模型的研究18-32
• 2.1 電磁路綜合的變壓器仿真模型18-23
• 2.1.1 變壓器的數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.1.2 變壓器的磁化特性19-21
• 2.1.3 變壓器的仿真模型的建立21-23
• 2.2 電磁路綜合的變壓器仿真模型的有效性驗證23-31
• 2.2.1 額定電壓作用下模型的有效性驗證25-28
• 2.2.2 空載合閘過程的模型有效性驗證28-30
• 2.2.3 鐵心飽和時模型的有效性驗證30-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 3 基于電力電子器件的無觸點有載調(diào)壓開關(guān)研究32-53
• 3.1 以電力電子器件作為分接開關(guān)的可行性論證32-33
• 3.2 基于電力電子器件的配電變壓器的無觸點有載調(diào)壓裝置33-35
• 3.2.1 吸收緩沖電路33-34
• 3.2.2 限流保護電路34-35
• 3.3 分接開關(guān)模塊的設(shè)計35-38
• 3.4 兩種開關(guān)模塊的對比與分析38-50
• 3.4.1 觸發(fā)性能的仿真對比分析38-41
• 3.4.2 損耗情況的仿真對比分析41-44
• 3.4.3 開關(guān)模塊的過流保護分析44-48
• 3.4.4 小結(jié)48-50
• 3.5 調(diào)壓流程設(shè)計50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-53
• 4 無觸點有載調(diào)壓技術(shù)的仿真與實驗研究53-68
• 4.1 雙向功率開關(guān)作為分接開關(guān)的有載調(diào)壓仿真模型53-55
• 4.2 恒磁通調(diào)壓過程仿真分析55-57
• 4.3 分接開關(guān)切換過程中環(huán)流問題的仿真分析57-63
• 4.3.1 開關(guān)切換方式對環(huán)流的影響59-61
• 4.3.2 過渡限流支路中限流電阻的大小對環(huán)流的影響61-63
• 4.4 無觸點有載調(diào)壓開關(guān)的實驗驗證63-67
• 4.4.1 恒磁通調(diào)壓過程的實驗驗證64-66
• 4.4.2 環(huán)流現(xiàn)象的實驗驗證66-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 5 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 本文總結(jié)68-69
• 5.2 課題展望69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-74
• 附錄74
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄74
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的項目74

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