基于磁通補(bǔ)償?shù)南【€圈.pdf

1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文在總結(jié)了國內(nèi)外消弧線圈的研究成果的基礎(chǔ)上結(jié)合目前電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，提出了采用磁通補(bǔ)償?shù)南【€圈新方案，從理論和實(shí)驗(yàn)上分析了這種消弧線圈的特點(diǎn)及其相對(duì)其他種類消弧線圈的優(yōu)勢(shì)。本文闡述了基于磁通補(bǔ)償消弧線圈的工作原理，對(duì)其磁通的變化情況進(jìn)行了詳細(xì)分析。在實(shí)現(xiàn)大容量的可控電抗器時(shí)，提出在消弧線圈的低壓側(cè)采用多支路并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。臆過檢測高壓側(cè)的電流il，跟蹤并產(chǎn)生Ⅳ個(gè)與i，相位相反，大小成比例的電流i

2、2，、注入低壓側(cè)的Ⅳ個(gè)繞組中，當(dāng)i2=一ak／1／N時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗器磁通的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗值的控制，并提出采用模擬乘法器作為雄給定的方案?！?，z／，～在分析原理的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了消弧線圈的整個(gè)系統(tǒng)，包括主電路、控制電路、磁通可控的變壓器。根據(jù)消弧線圈的特殊結(jié)構(gòu)，采用變頻法檢測對(duì)地電容電流，采用串聯(lián)電阻法消除消弧線圈不工作時(shí)系統(tǒng)的諧振現(xiàn)象。在電流控制方式上，本文分析了兩種典型的PWM控制策略，并對(duì)其進(jìn)行仿真，找出實(shí)用于本裝置的方案。

3、f設(shè)計(jì)了具有兩個(gè)二次繞組的模擬樣機(jī)，并進(jìn)行了多種工況的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)與仿真的結(jié)果完全吻合，證明了采用多個(gè)二次繞組實(shí)現(xiàn)大容量消弧線圈是可行的。實(shí)驗(yàn)表明該消弧線圈方案具有低諧波、低噪聲、低成本、響應(yīng)快、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，它在未來配電網(wǎng)的改造中將得到廣泛的應(yīng)用。j，乜～關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)消弧線圈；磁通補(bǔ)償，多繞組結(jié)構(gòu)(望蔓p—e一華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論[概要】本章概述了電力系統(tǒng)諧振接地的發(fā)展及其應(yīng)用，介紹了消弧線圈的發(fā)展，論述了本文的主要工

4、作。11電力系統(tǒng)諧振接地的發(fā)展及其應(yīng)用在電力系統(tǒng)發(fā)展初期，由于容量較小，人們對(duì)過電流的一系列危害作用估計(jì)不足，同時(shí)對(duì)電力設(shè)備耐受頻繁過電流沖擊的能力估計(jì)過高，所以，電力設(shè)備的中性點(diǎn)最初都采用直接接地方式運(yùn)行。但是，隨著電力系統(tǒng)的擴(kuò)大，單相接地故障增多，線路斷路器經(jīng)常跳閘，造成頻繁的停電事故，于是，便將直接接地方式改為不接地方式運(yùn)行。而后，由于電力傳輸容量增大，距離延長，電壓等級(jí)的升高，使得發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電容電流在故障點(diǎn)形成的電

5、弧不能自行熄滅，間歇電弧產(chǎn)生的過電壓又使事故擴(kuò)大。為解決系統(tǒng)中出現(xiàn)的這些問題，世界上許多國家采用了中性點(diǎn)諧振接地的方式。當(dāng)時(shí)兩個(gè)工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家分別采取了不同的途徑。德國為了避免對(duì)通信線路的干擾和保障鐵路信號(hào)的正確動(dòng)作，采用了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈的接地方式，自動(dòng)消除瞬間接地故障；美國采用了中性點(diǎn)直接接地和經(jīng)低電阻、低阻抗等接地方式，并配合快速繼電保護(hù)和開關(guān)裝置，瞬間跳開故障線路。這兩種代表性的解決辦法，對(duì)后來世界上許多國家如的電力系統(tǒng)中性

6、點(diǎn)接地方式的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。中性點(diǎn)諧振接地，即中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。雖然工作時(shí)消弧線圈的調(diào)諧電感只在一個(gè)不大的范圍內(nèi)變動(dòng)，但系統(tǒng)的零序阻抗卻接近無限大。由于這種情況對(duì)熄滅接地電弧更為有利，故中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)最初曾有“共振接地”之稱。不過，運(yùn)行中的消弧線圈和現(xiàn)代的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置并不都是恰好在諧振點(diǎn)運(yùn)行，一般它們多采用略微偏離諧振點(diǎn)的過補(bǔ)償運(yùn)行方式。因“諧振接地”這一術(shù)語比較符合中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的實(shí)際情況，所以