基于脉波倍增的新型24脉TRU可靠性分析与试验

提出了采用小容量半桥辅助电路与12脉变压器、2组整流桥构成多电飞机24脉变压整流器(TRU)的方法。该方法利用半桥辅助电路向12脉波直流电压母线注入电压纹波,实现脉波倍增,构成结构简单、变压器质量轻、整流桥少的24脉TRU,达到简化变压器结构、降低变压器质量,以及降低整流桥数量的目的。分析了拓扑工作模态,推导了输入输出变量表达式,设计了辅助电路,开展了辅助变压器变比优化设计和样机试验等工作;研究了机载TRU的失效率预计方法,针对55℃环境温度的典型情况,开展了新型TRU和常规24脉TRU的失效率预计比较研究。结果表明,所提出的24脉TRU不但结构简单、质量轻,且具有良好的输入输出性能和较低的失效率。

24脉波移相整流变压器技术研究综述

在解决大功率电力系统整流谐波问题方面,多脉波整流技术因其谐波抑制率高、设备成本低和运行可靠性高而具有显著优势.然而,随着电力系统的谐波控制标准不断提升,特别是在解决城市轨道交通直流牵引供电系统谐波方面,传统的12脉波整流器难以有效解决输出高品质稳定直流电的问题.在介绍24脉波整流技术的原理及分类的基础上,分别就基于隔离型、自耦型、直线式和圆形变压器的24脉波整流器移相变换原理、拓扑结构及性能特点进行了对比分析,探讨了柱式、直线式和圆形移相变压整流器在铁磁结构、绕组布设和匝数计算等方面的差异.

航空用24脉波自耦变压整流装置的研究

从抑制谐波电流和减小体积质量的目的出发,设计了基于星形连接自耦变压器的24脉波自耦变压整流装置(ATRU),提出了采用4组相间变压器并联整流桥输出的方法来简化电路。介绍了ATRU的工作原理,分析了整流电路的等效容量。对相间变压器的结构和工作机理进行了详细分析。在Saber仿真的基础上,研制了一台18 k W ATRU原理样机。实验结果表明改进了相间变压器的24脉波ATRU不仅能够保证各个整流桥独立工作,降低输入电流的总谐波畸变,而且通过降低整流装置的等效容量,有效减小了其体积和质量,简化了电路结构。

无平衡电抗器24脉自耦变压整流技术研究

提出了一种利用电压矢量合成的无平衡电抗器24脉自耦变压整流器拓扑结构,自耦变压器每相5个绕组,根据不同绕组之间叠加的电压矢量使4组整流桥在同一时刻只有两个二极管导通,并将电压矢量差值最大的线电压送至输出端,主整流桥与辅整流桥根据不同时区主辅电压矢量的合成依次自然换向,不对称的输出电压矢量构成形式使整流桥可直接并联输出24脉波直流电压.论文推导了自耦变压器的匝比、系统输入电流表达式及输出电压表达式,并通过对网侧电流谐波含量及变压器等效容量的计算分析了系统的性能,最后通过仿真以及实验验证了设计的合理性.

24脉波整流器外特性仿真及其在城市轨道交通中的应用

建立了24脉波整流器的电路模型,分析了其多区段外特性,并将其外特性曲线应用到城市轨道交通供电仿真软件中。仿真和试验表明,该仿真建模计算精确度高,工程实用性强。

220kV级单机24脉波融冰整流变压器

本文中作者分析了220kV融冰整流变压器的特点,对单机输出24脉波方式及阀侧输出两挡电压的实现方式进行了分析。

应用于轨道交通中24脉波自耦变压整流器的仿真研究

整流器在轨道交通中应用非常普遍,但是整流器件的强非线性会使其对电网注入大量谐波。为了减少谐波电流对电力系统产生的影响,提出一种新型24脉波整流方式来抑制谐波。分析了多脉波整流技术的谐波抑制原理、自耦变压器的结构和等效容量,网侧输入电流几个方面的内容。得出自耦变压器网侧输入电流具有良好的波形质量,其等效容量远小于输出功率的特点。最后利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了该24脉波整流电路在轨道交通中的仿真模型。仿真结果验证了该模型应用于轨道交通中的适用性。

基于外延三角形接线的24脉波整流变压器分析

针对轨道交通供电系统的谐波问题,提出利用24脉波整流变压器是从根本上解决谐波的最好方式之一。详述了谐波的大小和整流的关系,从理论上解释了采用24脉波整流的意义。在此基础上,分析了24脉波整流变压器的工作原理,重点分析了移相7.5°的原理与接线方式。研究了如何选取外延匝数的理论公式,并指出其存在的问题。分析了24脉波整流各相序的电压矢量图,画出了24脉波的输出波形图。

城市轨道交通24脉波整流机组的机理分析

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中24脉波整流机组的接线方式和工作原理,并利用MATLAB/SIMULINK对24脉波整流机组进行仿真分析。采用傅立叶级数分析了交直流侧谐波,结果表明:24脉波整流机组,不仅能够有效减少对电网的污染,而且可以降低输出直流电压的纹波系数。

一种直流侧带双辅助二极管的24脉波整流器

为进一步提高12脉波整流器的谐波抑制能力以满足工业应用要求,该文通过对常规12脉波整流器的电路结构进行改造,得到一种直流侧带双辅助二极管的新型24脉波整流器。首先,分析新型24脉波整流器的工作原理,建立输入电流、输出电压和平衡电抗器匝比之间的函数关系,得到使输入电流总畸变率获得最小值时的平衡电抗器匝比;然后,计算最优匝比条件下整流器中主要磁性器件的容量及辅助二极管的电压电流等级;再次,讨论零序电流抑制电抗器电感值的确定方法。理论分析结果表明,直流侧双辅助二极管的交替导通和调制将输入电流的台阶数增加1倍,使整流器获得总畸变率更低的输入电流。最后,搭建一台输出功率为3kW的实验样机对所提理论分析的正确性和提出方案的有效性进行验证。

基于延边三角形移相的24脉波整流器仿真建模

介绍了多重化24脉波移相整流器系统的组成及工作原理。基于延边三角形矢量模型,分析了其移相的工作原理,并进一步完成了延边三角形的参数设计计算。搭建Matlab/Simulink的24脉波移相整流仿真模型,并设计仿真算例进行验证试验,仿真试验结果证明了该建模方案的可行性及有效性。

两种24脉波整流变压器设计比较

24脉波整流用变压器广泛应用于轨道交通牵引整流,是为轨道交通提供动力的主要设备之一,在轨道交通领域起着关键的作用。介绍了两种24脉波整流用变压器的设计原理,并对这两种设计原理和性能参数进行分析比较。目的是提供另一种24脉波整流变压器的设计方法。

24脉波环氧树脂浇注移相整流变压器调压分接头布置新结构

为降低馈入电网的谐波含量,24脉波移相整流变压器被广泛用于城市轨道交通、地铁牵引整流线路和船舶电力推进主变压器。此类变压器网侧绕组采用延边三角形,分别形成+7.5°和-7.5°的移相角。由于网侧绕组有移相段和基本段之分,为了保证移相角准确,需将移相段和基本段均进行调压抽头,这样导致上、下分段调压分接头过多,分接头布置占用了较大的空间,文中介绍了一种调压分接头引出新结构,使变压器线圈绕制、装模浇注简单易操作,同时使用户调压操作更便捷。

特高压输电线路直流融冰变流系统设计

随着特高压的推广,特高压输电线路的抗冰融冰正成为研究的热点。特高压输电线路由于线径粗、线路长,所需融冰电流与装置容量大,其电流融冰是一个研究的难点。针对特高压输电线路的特点提出了分段直流融冰方法,其将特高压输电线路分成若干段,选取重覆冰区的线路段设置直流融冰点与融冰短路点,可以有效减小融冰装置容量。针对特高压输电线路融冰所需直流融冰装置容量大特点,为了减小融冰装置网侧电流的谐波畸变率,采用24脉波整流变压器+多台整流器并联方式,可以有效减小直流融冰装置对网侧电源的干扰,并可减小输出直流电压纹波因数。最后对所设计的特高压输电线路直流融冰装置进行了仿真研究,采用24脉波整流变压器+多台整流器并联方式后,可以有效消除整流器引起的输入侧电流中5次和7次谐波电流,整流变压器输入侧电流低次谐波总畸变率仅为0.51%,输出直流电压脉波数为24,电压纹波因数仅为0.616。仿真结果证明了所设计特高压直流融冰装置的可行性与正确性。

基于SVG的城市轨道交通供电系统功率因数补偿研究

分析了整流机组的功率因数对整个系统功率因数的影响,研究了利用SVG提高整个供电系统功率因数的方法。

牵引移相变压器网侧谐波消除研究

对24脉波移相牵引整流移相变压器的结构、移相原理和谐波电流的相移进行了研究,通过公式推导出这种变压器与谐波电流可以互相抵消,并在某牵引整流站进行了实测,证明这种变压器构成牵引整流站对城市电网的影响完全在电网电压的波动范围之内。

多相整流谐波抑制技术

随着交流电力推进技术在船舶行业的广泛应用,变频器等电力电子设备也被广泛的使用,变频器在输入回路会产生大量谐波。本文通过分析六脉动整流、12脉动整流、24脉动整流时电网的谐波含量,得出多相整流可以有效减小电网谐波的结论,最后提出了24脉动整流变压器的一种实现方案。

二十四脉冲变压整流器原理及其仿真模型研究

传统三相整流器由于输入电流中含有大量谐波,对电网以及其他用电设备都带来了较大的危害。多脉冲整流技术可以有效降低输入电流谐波含量,具有可靠性高、适合宽变频输入、EMI低等优点。详细分析了24脉冲变压整流器网侧电流谐波含量以及平衡电抗器在整流电路中的工作原理,利用Saber软件建立了其仿真模型,通过仿真结果验证了多脉冲整流技术有效降低输入侧电流谐波,并模拟了变压整流器在各种故障条件下故障报警和故障切除。

广州地铁1号线谐波测量及分析

介绍了在不同运行方式下,广州地铁1号线供电系统110kV侧的谐波测量结果,并对测量结果进行了分析。指出广州地铁1号线供电系统中主要存在11次、13次谐波电流。在目前负荷水平不高的情况下,在滤波器退出运行时,其谐波电流尚未超过国标限制值;但在未来高峰负荷期间,需将滤波器投入运行。另外,还介绍了在广州地铁1号线挂网试运行的24脉波整流变压器对改善地铁供电系统谐波的情况。最后说明需经理论分析、计算及经济比较后,方可决定是否采用滤波器或24脉波整流变压器来抑制地铁系统的谐波。

航空自耦变压整流装置仿真模型的研究

研究24脉波航空自耦变压整流装置(ATRU)合理优化问题。针对传统24脉波整流变压器重量大、电路效率低,三角形连接自耦变压器绕组接法复杂、电路实现困难的缺点,为解决上述问题,研究一种关于星形连接自耦变压器的24脉波AT-RU。分析了电路的结构和原理,并推导出网侧输入电流谐波幅值表达式。利用Saber软件建立了ATRU的仿真模型,经实验证明,仿真结果和理论分析结果完全吻合。证实了改进星形连接自耦变压器的24脉波整流电路的合理性、可行性。