串联型可控饱和电抗器谐波特性分析

可控饱和电抗器在动态无功补偿、电机软启动、小电流接地选线等方面具有广阔的应用前景。针对电工硅钢片的特点,将基本磁化曲线简化为2条具有不同斜率的折线。采用傅里叶级数的分析方法对串联型可控饱和电抗器的谐波特性进行详细分析,获得了其电流谐波特性。通过定义饱和度的概念,推导出了可控饱和电抗器输出电流傅氏系数及总谐波畸变率同饱和度之间的关系。利用Matlab软件建立仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。最后,对串联型可控饱和电抗器谐波抑制的途径进行了探讨。

单磁芯式可控饱和电抗器仿真研究

为研究可控饱和电抗器的开环输出特性,分析了用于直流比较仪中单磁芯式可控饱和电抗器的结构特点、控制原理和输出特性,在该单磁芯的结构中增加了一个检测绕组,利用多项式和双曲线的混合模型对磁芯的BH磁化曲线精确拟合,并基于MATLAB6.5软件建立了仿真模型,试制了样机。仿真和实验表明,该模型可得出有关直流比较仪中单磁芯可控饱和电抗器的开环输出特性,利于研究与设计最佳结构和电磁参数的直流比较仪。

单磁芯可控饱和电抗器控制量研究

提出了在常规单磁芯可控饱和电抗器的结构中增加一个检测绕组。当磁芯中存在直流偏磁磁势时,分析检测绕组输出端电压与直流偏磁磁势之间的物理关系。研究得出,当磁芯中存在正偏磁时,检测绕组输出端电压的负峰值与直流偏磁磁势是线性关系;当磁芯中存在负偏磁时,检测绕组输出端电压的正峰值与直流偏磁磁势是线性关系;且检测线圈输出端电压的峰峰值、有效值和正负半波有效值之差与直流偏磁磁势有关但均不是线性关系。试制了样机,实验结果验证了理论分析的正确性。在常规单磁芯可控饱和电抗器的结构中增加检测绕组,是可以研究当有直流偏磁磁势作用时磁芯的工作特性的,并且证明了检测绕组输出端电压的一些特征电压量如峰峰值、有效值和正负半波有效值之差均可以作为反馈控制量。

可控饱和电抗器输出特性建模与仿真研究

提出在饱和电抗器的结构中增加一个检测绕组,以直流负偏磁工作状况为例,分析了该饱和电抗器的结构特点、工作原理和输出特性,推导了检测线圈输出端电压峰峰值和有效值与直流偏磁磁势的关系.并基于MATLAB软件中SINMULINK环境建立了一套仿真系统,给出了仿真结果.仿真和实验结果均表明,获得的用于研究饱和电抗器的输出特性的分析和仿真模型是合理的,它对于分析饱和电抗器输出特性和电气参数是有益的.

并联型可控饱和电抗器谐波特性分析

采用分段映射和傅立叶级数的分析方法对并联型可控饱和电抗器的谐波特性进行了详细分析。针对电工硅钢片的特点,将磁化曲线简化为两条具有不同斜率的折线。定义了饱和度概念后,推导出了傅氏系数及谐波总畸变率同饱和度之间的关系,仿真结果验证了理论分析的正确性。最后,对并联型可控饱和电抗器谐波抑制的途径进行了探讨。

考虑磁致伸缩效应的可控饱和电抗器电磁振动分析

可控饱和电抗器由于其优良的工作特性,在电力系统和有色冶金等多种行业得到了广泛的应用。作为补偿用电设备,可控饱和电抗器能连续不断地调整其电抗值,改变其容量。由于可控饱和电抗器铁心结构的特殊性及交直流共同作用的工作特点,铁心的振动噪声较大,其振动噪声问题成为可控饱和电抗器应用发展的制约因素之一。本文基于开源型有限元分析软件建立了磁路-机械耦合模型,考虑电磁力与磁致伸缩效应作用,完成了不同工作状态下铁心磁场和振动的数值分析,得到了其磁场、振动的分布情况,为在设计上减少电抗器振动噪声提供理论依据和计算方法。

自励式可控饱和电抗器在电动机软启动上的性能测试

自励式可控饱和电抗器和传统饱和电抗器的区别在于,自励式可饱和电抗器不另设直流绕组,不需专门大容量的低压整流电源为其供电,以其绕组自身的抽头为整流晶闸管、二极管供电,利用晶闸管周期性导通,并改变触发角α产生可控的直流偏磁,对其阻抗进行调节。通过对某单位的10 kV自励式可控饱和电抗器性能的测试,确认该电抗器不仅具有传统电抗器启动方式安全可靠、免维护的特点,而且还具有可控硅串启动的优良"软"特性。

磁饱和式可控电抗器的等效物理模型及其数学模型

概述了磁饱和式可控电抗器的基本结构和工作原理。根据磁饱和式可控电抗器两个铁心及绕组的结构完全对称以及它们工作状态在正负半周里呈镜像对称的特点 ,利用傅里叶级数分析方法分析了各支路电流谐波分量及其关系。通过对两种结构形式的磁饱和式可控电抗器电磁方程的推导和比较 ,发现它们的数学本质是一致的 ,由此得到了磁饱和式可控电抗器的一种比较简单的等效物理模型。通过引入绕组端口等效磁通的概念建立了它的数学模型。该数学模型概念清晰 ,重点突出 ,形式简单 ,有利于磁饱和式可控电抗器理论的统一分析 ,且对设计研究具有一定的理论指导意义。

磁饱和式和变压器式可控电抗器的电压控制方法及其仿真分析

为比较磁饱和式可控电抗器(MSCR)和变压器式可控电抗器(CRT)的电压控制性能,根据电力系统电压控制原理,建立了可控电抗器电压控制系统传递函数框图,并采用工程设计方法,给出了比例积分控制器参数计算公式。建立了基于MATLAB/SimPowersystems的可控电抗器电压控制系统的仿真模型,并分别对由MSCR和CRT构成的电压控制系统进行了实例仿真与对比分析。其主要结果表明:在负荷发生突变后,分别由MSCR和CRT所构成的电压控制系统都能使线路稳态电压保持为额定电压不变;CRT电压控制系统动态性能优于MSCR电压控制系统;提出的可控电抗器比例积分电压控制方法能够满足系统电压控制的需要,而且易于工程实现。

新型单相低谐波饱和式可控电抗器

提出了一种新型的单相饱和式可控电抗器拓扑,将可控电抗器的控制绕组和辅助消谐绕组有机地统一起来。新的拓扑结构将控制绕组通过一个半桥控制电路和一个电压型的逆变器连接到和主绕组紧密耦合的辅助消谐绕组。消谐绕组在抑制谐波的同时担负从系统传递能量给控制绕组的功能。针对单相应用条件下,基于新的拓扑结构,利用能量平衡原理,检测系统侧的电流,在控制可控电抗器的等值电抗的同时,通过逆变器的输出电流,使可控电抗器在不同的工作状态下所产生的谐波得到补偿,从而使单相饱和式可控电抗器的谐波水平大为降低。仿真结果验证了新型拓扑结构的有效性和可行性。

饱和铁心型超导可控电抗器对线路工频过电压的影响分析

运用超导电力技术研发的超导可控电抗器与电力系统传统的高压电抗器相比具有容量大、体积小、响应速度快等显著优势,其中饱和铁心型超导可控电抗器(saturated core superconducting controllable reactor,SCSCR)结构简单,且在超高压与特高压输电系统中起着限制过电压的重要作用。通过分析饱和铁心型超导可控电抗器的工作原理,在PSCAD/EMTDC中建立其电磁暂态模型,接入到500 kV超高压输电系统中进行时域仿真,观察其对不同类型线路工频过电压的影响,分析饱和铁心型超导可控电抗器的投入对高压输电系统抑制线路工频过电压的效果,为饱和铁心型超导可控电抗器在电网里的应用提供理论参考。

磁饱和式可控电抗器在配电网电容电流检测中的应用

介绍了磁饱和式可控电抗器的拓扑结构和工作原理。根据磁饱和式可控电抗器的铁芯结构和绕组特点及其工作状态,推导了它的电磁方程,得到了主回路和控制回路的电压方程以及可控电抗器的等效电路。依据该原理制作的消弧线圈可以应用于配电网电容电流的检测中,试验结果证明了该装置能够迅速补偿接地电流,且对新型消弧线圈的设计研究具有一定的理论指导价值。

基于状态变量法的磁饱和式可控电抗器动态特性仿真

采用状态变量法进行了磁饱和式可控电抗器的动态特性仿真。

磁饱和式可控电抗器在配电网电容电流检测中的应用

介绍了磁饱和式可控电抗器的拓扑结构和工作原理,并通过试验证明了依据该原理制作的消弧线圈可以应用于配电网电容电流的检测中。

饱和铁芯型超导可控电抗器对线路工频过电压影响

分析饱和铁芯型超导可控电抗器的工作原理,在PSCAD/EMTDC中建立其电磁暂态模型,接入到500 kV超高压输电系统中进行时域仿真,观察其对不同类型线路工频过电压的影响,分析饱和铁芯型超导可控电抗器的投入对高压输电系统抑制线路工频过电压的效果。

基于磁饱和可控电抗器的静止无功补偿器

研究一种基于磁饱和可控电抗器的静止无功补偿器(The magnetically-saturated controllable reactor based static VAR compensator,MCSR-SVC)。MCSR-SVC的阀体控制电压不到额定工作电压的10%,需要的晶闸管功率低,实现了用小功率控制大功率的目的,适合应用在高压电网上。在单机无穷大系统中,运用小扰动法推导出MCSR-SVC的一阶惯性模型。理论分析证明,MCSR-SVC与可控电抗器(TCR)和晶闸管切换电容器(TSC)等其他静止无功补偿器(SVC)相比,可以更快速、精确地补偿无功功率,而且自身产生的谐波很小,从而可有效地稳定系统电压。对MCSR-SVC开环和闭环系统的计算机仿真结果证明了理论分析的正确性。

800kV超高压磁饱和可控电抗器的动态特性分析及谐波抑制

为有效解决超高压长距离输电网的无功调节、暂态过电压、线路空载(轻载)损耗等问题,该文以一台采用自取能控制方式的产品级800kV超高压磁饱和可控电抗器(MSCR)样机为例,对其动态特性进行详细分析,并提出在控制系统和取能线圈之间增加5次和7次滤波器的谐波抑制方法。详细分析MSCR的基本结构及其工作原理,阐述了MSCR的本体特性、控制特性及阶跃特性,并对其谐波抑制进行了实验分析,对其动态特性进行了实验研究。研究结果证明所提方案的可行性,为分析特高压磁饱和可控电抗器的动态特性及谐波抑制提供理论依据。

可控磁饱和电抗器在中压电网接地系统中运行状况的建模与仿真

针对10~35 k V的中压电网经弧线圈接地运行方式中,消弧线圈的补偿度不能根据电容电流大小连续平滑调节的问题,提出了一种基于可控磁饱和电抗器的新型消弧线圈。并以一台额定电压为10 k V的可控磁饱和电抗器为研究对象,基于磁路分段的原理,充分考虑直交流绕组共同作用情况下磁路和电路的非线性问题,建立了消弧线圈的"磁路-电路耦合仿真模型",并在系统模型中进行了仿真实验。对实验波形的计算结果表明,该消弧线圈可在电网发生单相接地故障时,能够根据单相接地电容电流的大小平滑调整补偿度,使接地电流得到有效抑制,保证接地电弧顺利自熄,提高系统的供电可靠性,并给出了谐波的抑制策略。

基于ANSYS的磁饱和式可控电抗器铁心磁场的分析

针对磁饱和式可控电抗器铁心,应用大型有限元软件ANSYS,建立铁心和空气隙的模型,对铁心磁场进行分析,并对铁心空载损耗进行了计算.以220V,600VA磁饱和式可控电抗器为例,给出了铁心内部磁场分布图以及铁心空载损耗的计算值.将铁心内部磁场与理论磁场及铁心空载损耗的计算值与理论值进行比较,结果表明该模型具有较高的准确度,可以满足磁饱和式可控电抗器的工程设计要求.

基于参数变化的磁饱和式可控电抗器的特性分析

在实际应用中,磁饱和式可控电抗器(magnetically-saturated controllable reactor,MSCR)会出现实际工作性能与设计不符的情况,使其不能发挥良好的平衡无功和控制电压的作用。该文从绕组匝数、绕组回路电阻、铁芯饱和磁密和抽头比等参数变化的角度,分析MSCR磁饱和度、谐波特性和有功损耗等特性与设计值不符的原因。首先,理论分析MSCR参数与磁饱和度之间的变化关系;然后,基于参数与磁饱和度的关系,分析MSCR工作电流基波和各次谐波以及总谐波畸变率随各参数变化的情况;再然后,结合有功损耗计算公式,分析各参数变化对有功损耗的影响;最后,根据理论分析结果,解释MSCR样机性能与其设计性能不符的原因,并通过实验进行验证。