60KV高壓直流開關(guān)電源分布參數(shù)的研究.pdf

1、高壓直流電源廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)、醫(yī)療、科研、國防軍事等領(lǐng)域,隨著各行業(yè)技術(shù)的發(fā)展,對高壓電源的性能指標(biāo)不斷提出新的、更高的要求。傳統(tǒng)的工頻電源很難滿足這些要求,高頻DC-AC-DC技術(shù)已成為目前直流高壓電源的發(fā)展趨勢,隨著DC-AC-DC變流的高頻化,在工頻變流中可以忽略的電路分布參數(shù),將會對高頻變流器產(chǎn)生嚴(yán)重的影響和危害。
　　本文圍繞高壓電源中的分布參數(shù)進(jìn)行研究,首先介紹了高頻高壓電源的工作原理,討論了高壓電源各個環(huán)節(jié)的

2、作用及特點,并對各環(huán)節(jié)中的分布參數(shù)對電源的影響進(jìn)行了簡要的分析,其中高頻變流器分布參數(shù)是影響高壓電源的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其次,根據(jù)電磁場理論分析了高壓變壓器分布參數(shù)產(chǎn)生的機理,得出符合高壓變壓器特性的電路等效模型,并根據(jù)高壓變壓器的結(jié)構(gòu),采用解析法對分布電容和漏感進(jìn)行理論推導(dǎo)與分析,得出分布電容和漏感與結(jié)構(gòu)參數(shù)的函數(shù)關(guān)系,然后根據(jù)性能指標(biāo)要求,進(jìn)行60kV/60kW高壓變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其分布電容和漏感的計算,并通過電磁場分析軟件驗證計算結(jié)果。

3、根據(jù)電工理論分析電阻、電感、電容對高頻DC-AC-DC變流器負(fù)載的影響,并進(jìn)一步分析變壓器分布參數(shù)對等效負(fù)載、DC-AC環(huán)節(jié)、AC-DC環(huán)節(jié)以及電源性能指標(biāo)的影響,得出了分布參數(shù)影響高頻變流器等效負(fù)載的頻率特性,并由于在高頻條件下分布電容和漏感的諧振,使高壓硅堆承受方向過電壓,分布電容導(dǎo)致過大空載電流,將導(dǎo)致很大的空載電流甚至大于負(fù)載電流。最后,分析降低變壓器分布電容和漏感的影響的方法和措施,在變壓器結(jié)果不變的條件下,采用改變線圈的繞制

4、和連接方法,可使變壓器的分布參數(shù)得到一定的降低,由于絕緣材料和空間、繞組匝數(shù)和變比、磁芯材料等因素的制約,高壓變壓器的分布參數(shù)無法消除。根據(jù)DC-AC-DC變流器電路的特性,分析了將高壓變壓器的分布電容和漏感視作電路元件直接參與LCC諧振的電路工作過程,通過OrCAD仿真軟件驗證了利用分布參數(shù)作為諧振元件可以實現(xiàn)高頻DC-AC-DC變流器開關(guān)的零電壓ZVS或零電流ZCS關(guān)斷和開通,既可消除變壓器分布電容和漏感對變流開關(guān)器件的危害,更能顯