基于吸收并联电容换相的换流变压器降噪机理研究

发布时间：2021-04-23 09:04

　　高压直流输电凭借自身在输电距离、传输容量、运行成本上的优势,逐渐成为电力传输和全球能源互联的重要载体。常规的电网换相方式存在许多缺陷,如:需要大量无功补偿设备、易发生换相失败、不能向无源网络供电、换流站噪声水平高等。其中换流站噪声污染问题日益严重,尤其是换流变压器发出的电磁噪声,对周围生态环境以及居民生活造成很大影响。然而,现有的换流站降噪方式,主要通过阻隔传播途径的方式抑制噪声,无法从根源处消除噪声。针对以上问题,本文针对一种基于吸收并联电容换相（ASCCC）的高压直流输电方式,研究其拓扑结构、工作原理,并结合变压器磁致伸缩原理,重点研究ASCCC对于换流变压器的降噪机理。首先,本文针对变压器噪声产生机理进行分析。变压器噪声主要来源自身本体振动,本体振动的主要原因是硅钢片的磁致伸缩效应所产生的电磁噪音。基于换流变压器的结构和工作原理,结合磁场方程和弹性力学方程,分析硅钢片在交变磁场中受到的应力。推导硅钢片所受磁致伸缩力和加速度的表达式,说明流经变压器的高次谐波电流会增强硅钢片磁致伸缩效应,从而加剧铁芯振动,致使换流变压器相比于普通电力变压器,具有更高的噪声水平。其次,本文在常规电网换... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
        1.1.1 高压直流输电技术
        1.1.2 变压器噪声污染
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 换流方式的发展现状
        1.2.2 变压器降噪方式的研究现状
    1.3 论文的主要内容
第2章 变压器噪声原理
    2.1 换流变压器结构
    2.2 磁致伸缩效应原理
        2.2.1 硅钢片的磁致伸缩
        2.2.2 磁致伸缩振动噪声
    2.3 硅钢片振动模型
        2.3.1 磁场基本方程
        2.3.2 弹性力学基本方程
        2.3.3 磁致伸缩力的推导
        2.3.4 磁致伸缩加速度的推导
    2.4 本章小结
第3章 ASCCC系统原理及仿真
    3.1 ASCCC的系统结构
    3.2 ASCCC工作原理
    3.3 ASCCC对换相过程的影响
    3.4 ASCCC降噪原理分析
    3.5 ASCCC交直流系统互联模型
    3.6 ASCCC仿真分析
        3.6.1 三峡-广东±500kV直流输电工程介绍
        3.6.2 仿真模型参数
        3.6.3 仿真结果及分析
    3.7 本章小结
第4章 基于ASCCC系统平台实验结果与分析
    4.1 实验系统及设备
        4.1.1 实验设备
        4.1.2 实验系统
    4.2 噪声测量方法
        4.2.1 声学基础
        4.2.2 噪声测量方法
    4.3 实验数据及分析
        4.3.1 铁芯振动加速度
        4.3.2 换流变压器噪声实测
        4.3.3 电能质量实测
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间主要学术成果目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转磁化下电工钢片磁致伸缩动态矢量特性模型[J]. 王园弟,张艳丽,张殿海,任自艳,白保东,谢德馨.  中国电机工程学报. 2018(01)
[2]超磁致伸缩材料的研究新进展[J]. 赵贵恒,刘永庆,张洪平.  钢铁研究学报. 2017(09)
[3]住宅小区变压器噪声分析及降噪措施探讨[J]. 林朝扶,韩方源,刘威.  广西电力. 2017(03)
[4]直流输电导致变压器噪声异常的测试及分析[J]. 蒋伟,兰新生,周易谦.  四川电力技术. 2017(01)
[5]城市环境噪声污染现状与防治[J]. 胡庆琼,贺彬.  科技创新导报. 2017(05)
[6]噪声污染的现状、危害及其治理[J]. 唐兆民.  生态经济. 2017(01)
[7]电力变压器降低噪音技术[J]. 王亮亮.  智能城市. 2016(10)
[8]全球能源互联网跨国跨洲互联研究及展望[J]. 刘振亚.  中国电机工程学报. 2016(19)
[9]南澳多端柔直系统潮流自动控制分析[J]. 董华梁.  电气技术. 2016(07)
[10]主成分分析在省级电网线损管理综合评价中的应用[J]. 陈静,陶加贵,周前,安海云.  电力科学与工程. 2016(04)

硕士论文
[1]PSS抑制低频振荡的理论与应用研究[D]. 熊尚峰.湖南大学 2016
[2]基于磁机械耦合法对硅钢片及永磁电机磁致伸缩力及其振动分析[D]. 杨二龙.南昌大学 2016
[3]特高压变电站低频噪声人体感受实验研究[D]. 陈兴旺.浙江大学 2016
[4]基于可控电容换相换流器的HVDC系统运行特性的研究[D]. 谷腾飞.华北电力大学 2015



本文编号：3155046