提升磁控电抗器能效的新型磁路结构研究
发布时间：2021-05-20 14:47
本文介绍了磁控电抗器的结构,工作原理及数学模型。分析了磁控电抗器的五种工作状态,利用仿真软件进行了仿真并进行了试验验证。利用有限元分析软件建立了二维模型,仿真并验证了漏磁对电抗器电感值的影响,最后比较了新型的分布式的磁路结构与传统磁路结构的损耗和温升,确定了最优磁路结构。磁阀是磁控电抗器的重要结构,额定工作状态下,磁阀总是处在饱和与半饱和之间,因此造成的漏磁不可忽略。磁阀的段数与每段磁阀之间的距离会直接影响到漏磁,从而电抗器的电感值大小,进而影响磁控电抗器的损耗和温升。确定磁路的最优结构,不仅能够改善磁控电抗器的容量,还能减小磁控电抗器损耗,降低温升,增加磁控电抗器的寿命。为此,本文研究了影响磁控电抗器漏磁的因素,介绍了磁路设计的原理方法。基于有限元仿真软件ANSYS,比较了不同段数的磁阀结构及磁阀段间不同距离下漏磁通的影响。试验验证仿真计算损耗的合理性,进而计算了不同磁阀段数时磁控电抗器的损耗,并在三维模型下对不同磁路结构的磁控电抗器进行温升仿真。通过对分布式的磁阀结构的理论分析和仿真验证,证明了分布式磁阀段的磁路结构提升了磁控电抗器的能效。
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 无功补偿装置介绍
1.3 磁控电抗器应用及研究现状
1.4 本论文主要研究内容
第2章 磁控电抗器原理及特性
2.1 磁控电抗器结构
2.2 BH曲线分段线性化模型
2.3 磁控电抗器的数学模型
2.4 他励式MCR仿真建模
2.5 基于他励式MCR试验
2.6 小结
第3章 磁路设计及损耗分析
3.1 磁场和磁路
3.2 软磁材料介绍
3.3 磁路设计的方法
3.4 磁路的设计过程
3.5 磁控电抗器损耗分析
3.6 小结
第4章 漏磁对电抗器容量影响
4.1 影响漏磁的因素
4.2 漏磁影响电抗器容量原理分析
4.3 磁场能量法计算电感值
4.4 磁控电抗器有限元仿真
4.5 优化的磁路结构
4.6 小结
第5章 磁控电抗器新型磁路结构能效分析
5.1 一定容量磁控电抗器设计
5.2 磁控电抗器新型磁路能效分析
5.3 温升仿真结果分析
5.4 小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型磁控电抗器快速响应技术[J]. 袁剑,田翠华,田成,陈柏超,王军,聂德鑫,蔡伟,袁佳歆. 电力自动化设备. 2016(05)
[2]从“一带一路”战略倡议看全球能源互联网[J]. 徐小杰. 国家电网. 2015(12)
[3]关于以一带一路为突破口 积极推进构建全球能源互联网的建议[J]. 李朝兴. 中国科技产业. 2015(05)
[4]基于磁控电抗器的谐波励磁方法[J]. 刘海鹏,尹忠东,董旭,徐金,李和明. 电力系统自动化. 2015(08)
[5]国家电网继续发力特高压“五交八直”13条线路首次披露[J]. 变压器. 2015(01)
[6]中国“十三五”及中长期电力需求研究[J]. 单葆国,韩新阳,谭显东,王永培,郑雅楠. 中国电力. 2015(01)
[7]铁心电抗器气隙等效导磁面积计算[J]. 官瑞杨,魏新劳,聂洪岩. 哈尔滨理工大学学报. 2014(04)
[8]用于无功补偿的海上风电场等值模型[J]. 陈澜,杨苹,周少雄,尹旭. 电力建设. 2014(07)
[9]曲折形联结变压器短路阻抗计算的能量法[J]. 李锦彪. 电工技术学报. 2013(S2)
[10]快速响应磁控电抗器的新结构与控制方法[J]. 赵士硕,尹忠东,刘海鹏. 中国电机工程学报. 2013(15)
博士论文
[1]基于分布式小截面磁路设计的磁控电抗器研究[D]. 刘海鹏.华北电力大学 2015
[2]大容量输电长线可控并联补偿与潜供电弧抑制的研究[D]. 周丽霞.华北电力大学（北京） 2009
硕士论文
[1]基于ANSYS的磁控电抗器磁路结构研究[D]. 许晖.华北电力大学 2015
[2]磁控电抗器的损耗研究[D]. 欧振国.广东工业大学 2014
[3]干式磁阀式可控电抗器的设计与铁耗计算[D]. 王梦.山东大学 2013
[4]TSC+TCR低压无功功率补偿器设计与仿真[D]. 刘岩.电子科技大学 2012
[5]DSBC树脂浇注式变压器电场和磁场计算[D]. 潘东海.华北电力大学（北京） 2011
[6]基于MCR的特高压交流输电系统的无功电压控制[D]. 孔宁.华北电力大学（北京） 2011
[7]电网无功功率分析与补偿器的研究[D]. 宗振鹏.沈阳工业大学 2008
[8]磁控电抗器在特高压交流输电线路中的应用研究[D]. 周元清.湖南大学 2008
[9]磁流变减振器设计及试验研究[D]. 兰文奎.重庆大学 2007
本文编号：3197940
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 无功补偿装置介绍
1.3 磁控电抗器应用及研究现状
1.4 本论文主要研究内容
第2章 磁控电抗器原理及特性
2.1 磁控电抗器结构
2.2 BH曲线分段线性化模型
2.3 磁控电抗器的数学模型
2.4 他励式MCR仿真建模
2.5 基于他励式MCR试验
2.6 小结
第3章 磁路设计及损耗分析
3.1 磁场和磁路
3.2 软磁材料介绍
3.3 磁路设计的方法
3.4 磁路的设计过程
3.5 磁控电抗器损耗分析
3.6 小结
第4章 漏磁对电抗器容量影响
4.1 影响漏磁的因素
4.2 漏磁影响电抗器容量原理分析
4.3 磁场能量法计算电感值
4.4 磁控电抗器有限元仿真
4.5 优化的磁路结构
4.6 小结
第5章 磁控电抗器新型磁路结构能效分析
5.1 一定容量磁控电抗器设计
5.2 磁控电抗器新型磁路能效分析
5.3 温升仿真结果分析
5.4 小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型磁控电抗器快速响应技术[J]. 袁剑,田翠华,田成,陈柏超,王军,聂德鑫,蔡伟,袁佳歆. 电力自动化设备. 2016(05)
[2]从“一带一路”战略倡议看全球能源互联网[J]. 徐小杰. 国家电网. 2015(12)
[3]关于以一带一路为突破口 积极推进构建全球能源互联网的建议[J]. 李朝兴. 中国科技产业. 2015(05)
[4]基于磁控电抗器的谐波励磁方法[J]. 刘海鹏,尹忠东,董旭,徐金,李和明. 电力系统自动化. 2015(08)
[5]国家电网继续发力特高压“五交八直”13条线路首次披露[J]. 变压器. 2015(01)
[6]中国“十三五”及中长期电力需求研究[J]. 单葆国,韩新阳,谭显东,王永培,郑雅楠. 中国电力. 2015(01)
[7]铁心电抗器气隙等效导磁面积计算[J]. 官瑞杨,魏新劳,聂洪岩. 哈尔滨理工大学学报. 2014(04)
[8]用于无功补偿的海上风电场等值模型[J]. 陈澜,杨苹,周少雄,尹旭. 电力建设. 2014(07)
[9]曲折形联结变压器短路阻抗计算的能量法[J]. 李锦彪. 电工技术学报. 2013(S2)
[10]快速响应磁控电抗器的新结构与控制方法[J]. 赵士硕,尹忠东,刘海鹏. 中国电机工程学报. 2013(15)
博士论文
[1]基于分布式小截面磁路设计的磁控电抗器研究[D]. 刘海鹏.华北电力大学 2015
[2]大容量输电长线可控并联补偿与潜供电弧抑制的研究[D]. 周丽霞.华北电力大学（北京） 2009
硕士论文
[1]基于ANSYS的磁控电抗器磁路结构研究[D]. 许晖.华北电力大学 2015
[2]磁控电抗器的损耗研究[D]. 欧振国.广东工业大学 2014
[3]干式磁阀式可控电抗器的设计与铁耗计算[D]. 王梦.山东大学 2013
[4]TSC+TCR低压无功功率补偿器设计与仿真[D]. 刘岩.电子科技大学 2012
[5]DSBC树脂浇注式变压器电场和磁场计算[D]. 潘东海.华北电力大学（北京） 2011
[6]基于MCR的特高压交流输电系统的无功电压控制[D]. 孔宁.华北电力大学（北京） 2011
[7]电网无功功率分析与补偿器的研究[D]. 宗振鹏.沈阳工业大学 2008
[8]磁控电抗器在特高压交流输电线路中的应用研究[D]. 周元清.湖南大学 2008
[9]磁流变减振器设计及试验研究[D]. 兰文奎.重庆大学 2007
本文编号：3197940
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