正交磁化式可控電抗器設(shè)計.pdf

1、隨著電力工業(yè)的發(fā)展，可控電抗器廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)無功補償、限制過電壓以及改善電能質(zhì)量等方面。目前，高壓大容量、電感值連續(xù)可調(diào)、諧波含量低是可控電抗器的發(fā)展趨勢。為解決傳統(tǒng)可控電抗器運行中的諧波含量高、負載能力差等問題，本文針對正交磁化可控電抗器開展研究。正交磁化可控電抗器在交直流勵磁共同作用下產(chǎn)生正交磁場，通過調(diào)節(jié)控制電流可改變鐵磁材料磁導(dǎo)率，進而達到電感值連續(xù)平滑可調(diào)的目的。正交磁化可控電抗器具有電感值連續(xù)可調(diào)，諧波含量低的特點。

2、　　 首先，本文簡要介紹了可控電抗器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景，指出了正交磁化可控電抗器相對于傳統(tǒng)可控電抗器的優(yōu)越之處。并詳細介紹正交磁化可控電抗器的基本結(jié)構(gòu)，探討了正交磁化可控電抗器的磁化機理，建立了正交磁化可控電抗器的等效磁路模型以及數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)得出正交磁化可控電抗器諧波含量表達式。
　　 其次，本文詳細給出了正交磁化可控電抗器的設(shè)計計算公式，主要包括控制側(cè)鐵心及繞組、工作側(cè)鐵心及繞組、控制電流、電感量以及電抗器損耗等計算公

3、式。以此為基礎(chǔ)設(shè)計了一臺小容量電抗器模型，并利用三維有限元對其進行了仿真分析，并對設(shè)計方案進行了改進和驗證。
　　 最后，根據(jù)設(shè)計參數(shù)制作了一臺小容量電抗器模型，并對該模型電抗器的物理參數(shù)、控制特性、伏安特性以及諧波含量進行了實際測量。實驗數(shù)據(jù)與理論計算數(shù)據(jù)的對比結(jié)果表明:該電抗器的實測電感值與理論設(shè)計值基本相符，驗證了設(shè)計方法的合理性;同時也驗證了該正交磁化可控電抗器具有電感連續(xù)可調(diào)、近似線性伏安特性以及諧波電流含量低等優(yōu)點。