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题名换流阀用阳极饱和电抗器温升特性及优化
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作者
莫作权
袁佳歆
王伊帆
李旭哲
邹丹旦
周航
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机构
电网环境保护全国重点实验室
武汉大学电气与自动化学院
华东交通大学电气与自动化工程学院
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期2177-2186,共10页
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基金
国家自然科学基金(52207182,U2166207)
中国博士后科学基金(2023M732690)。
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文摘
阳极饱和电抗器(anode saturable reactor,ASR)是换流阀的关键一次设备,其在运行中因电磁损耗引发的温升问题明显并威胁绝缘体热老化。因此,准确分析ASR温升特性并寻求优化方法,对其状态评估、产品设计具有重要意义。为此首先根据发热机理和散热路径建立等效热路模型,定性分析了ASR实际运行中的温升特性;然后,建立ASR三维等效模型,结合瞬态传热原理来设定固体传热和空气对流参数,进一步应用基于湍流和实时混合假设的水冷却简化模型来模拟水冷散热过程,在兼顾准确性和高效性下开展多物理场耦合有限元仿真,定量计算ASR温度的大小变化和空间分布;最后,结合温度分布规律,提出不同截面积铁芯组合的结构优化方案,仿真验证了在电气性能不变前提下,各铁芯之间最大温差减少了原温差的91.7%,环氧树脂的最高温度降低3℃,为ASR的性能校验和参数设计提供借鉴。
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关键词
换流阀
饱和电抗器
温升特性
有限元仿真
温度分布
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Keywords
converter valve
saturable reactor
temperature rise characteristics
finite element simulation
temperature distribution
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分类号
TM721.1
[电气工程—电力系统及自动化]
TM47
[电气工程—电器]
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题名换流阀用阳极饱和电抗器研究综述
被引量:3
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作者
袁佳歆
莫作权
李旭哲
季雨晴
郑元坤
曾晗
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机构
华东交通大学电气与自动化工程学院
兰州交通大学自动化与电气工程学院
武汉大学电气与自动化学院
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期4829-4841,共13页
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基金
江西省双千计划(编号略)
湖北省重点研发计划(2020BAB111)
国家自然科学基金(51867010)。
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文摘
阳极饱和电抗器是直流输电换流阀用晶闸管的关键保护元件,主要起到限制晶闸管开通瞬间的电流变化率、抑制关断过程中的反向冲击电压等作用。该文首先系统地阐述了阳极饱和电抗器工作原理,比较了现有器件的不同结构和类别,其次深入研究了其电气特性和磁特性,并针对可能的绝缘击穿展开讨论,利用磁阻网络法分析磁路。然后详细分析阳极饱和电抗器运行时因磁通密度大范围变化引起的损耗发热、电磁振动等关键问题,重点介绍有限元法的应用,分析发热和振动的机理、路径和影响因素。最后展望了阳极饱和电抗器的未来研究方向,可围绕电磁路定量计算、振动产生机理、非正弦激励下降温降噪、大数据状态评估等开展。
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关键词
高压直流
换流阀
阳极饱和电抗器
非线性电感
铁芯发热
铁芯振动
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Keywords
HVDC
converter valve
anode saturable reactor
nonlinearity inductance
core heating
core vibration
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分类号
TM721.1
[电气工程—电力系统及自动化]
TM47
[电气工程—电器]
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