新型正交铁心可控消弧线圈的研究和发展

研究了中性点非直接接地方式中的可控消弧线圈的发展与现状,以及可控消弧线圈的分类方法.其中主要介绍了几种随调式可控消弧线圈的工作原理,并进一步提出新型正交铁心结构的可控消弧线圈,分析了正交可控消弧线圈的工作机理和磁路模型.该正交结构可控消弧线圈具有较好的应用前景和实用价值.     

一种新型TCR消弧线圈研究

分析了原TCR(Thyristor Controlled Reactor)式消弧线圈的存在的问题,即谐波分量无法滤除.根据三相五柱式消弧线圈的工作原理及与之相适应的DSP控制器件,提出调节多组晶闸管导通角获得补偿电感电流的控制方法,及采用改进相位法来实现快速调谐.实验显示该消弧线圈调节特性好,谐波分量少,能实现电抗值的柔性调节并能精确的自动跟踪补偿电网电容电流.     

基于PWM可控电抗器的自调谐消弧线圈的研究

针对城市配电网的快速发展所带来的单相接地故障电流过大的问题,研究了一种基于PWM可控电抗器的快速自动调谐消弧线圈。对消弧线圈补偿作用的机理进行了简要分析,并对若干种消弧线圈的自动调谐控制原理进行了对比分析,指出电容电流间接测量法比较适合应用于这种消弧线圈的自动调谐控制。最后对某110 kV变电所的10 kV母线侧的接地故障电流的补偿情况进行了数字仿真研究,仿真结果表明这种消弧线圈响应速度快,具有非常好的补偿效果,有参考应用价值。     

新型智能可控消弧线圈及其补偿原理

对现有消弧线圈的性能和工作原理进行分析、归纳、总结，目前消弧线圈的设计和控制水平还存在着许多的问题，远远达不到电力系统的控制要求，有必要进行更深入的研究．一种新型智能可控型消弧线圈，可以实现对地电容电流的实时动态补偿，达到快速消弧的目的。     

基于PWM可控电抗器的自调谐消弧线圈的研究

针对城市配电网的快速发展所带来的单相接地故障电流过大的问题,研究了一种基于PWM可控电抗器的快速自动调谐消弧线圈.对消弧线圈补偿作用的机理进行了简要分析,并对若干种消弧线圈的自动调谐控制原理进行了对比分析,指出电容电流间接测量法比较适合应用于这种消弧线圈的自动调谐控制.最后对某110 kV变电所的10 kV母线侧的接地故障电流的补偿情况进行了数字仿真研究,仿真结果表明这种消弧线圈响应速度快,具有非常好的补偿效果,有参考应用价值.     

基于变耦电抗法的新型消弧线圈

分析了当前自动跟踪补偿消弧线圈的发展和存在的问题，并提出了解决由调节可控硅导通角带来的高次谐波的新方法——基于变耦电抗法的三相五柱式消弧线圈。该方法利用改变互感器的耦合系数来调节电感，并分析了其谐波特性和动态特性，实验显示该消弧线圈调节特性好，谐波分量少，能实现电抗值的柔性调节并能精确地自动跟踪补偿电网电容电流。     

基于变压器可控负载原理的新型消弧线圈

介绍了当前消弧线圈技术的发展以及存在的问题,提出了一种宽范围自动连续可调且谐波污染小的新型消弧线圈设计原理.其核心是基于可控电流源负载的变压器,通过控制变压器二次侧电流实现变压器一次侧等效电抗的调节,二次侧电流的跟踪控制由电压型脉宽调制(PWM)逆变器实现.采用变压器二次侧多支路的方法可以实现装置的大容量.文中详细分析了该方案的原理,并介绍了整个装置的控制系统.800kVA样机试验证明了原理的正确性和方案的可行性.     

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。     

利用电力电子扰动技术的系统对地电容检测方法

准确计算系统对地电容对自调谐消弧线圈的精确补偿至关重要。文中利用投切消弧线圈阻尼电阻的电力电子开关,通过短时控制其导通状态以产生含有丰富频率成分的扰动电压、电流。利用该扰动电压、电流信号并结合基于电力电子扰动技术的谐波阻抗测量方法测量系统对地电容以用于预调式消弧线圈的自调谐。该方法现场可实施性强,对消弧线圈工作状态的影响可忽略不计,仿真分析和模拟实验都验证了其有效性。     

基于电流型变流器的低谐波正交可控电抗器

正交可控电抗器是无功补偿的重要装置,但其本身由于特殊磁路结构会产生大量谐波。为改善其性能,本文提出了一种基于电流型变流器的低谐波正交可控电抗器,其基本结构是在传统的正交可控电抗器的交流侧增加谐波补偿绕组。电流型变流器检测出可控电抗器输入电流中的谐波分量,并产生与此谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,通过补偿绕组耦合到可控电抗器的输入电流中,从而使输入电流接近正弦。本文讨论了这种低谐波正交可控电抗器的结构,工作原理及控制原理,并用Saber软件进行了仿真分析。     

正交磁化可控电抗器的设计与特性分析

为解决传统可控电抗器运行中的谐波含量高、负载能力差等问题,针对正交磁化可控电抗器开展研究.介绍正交磁化可控电抗器的结构和磁化机理,分析正交磁场的磁通分布,建立正交磁化可控电抗器的数学模型,并给出电抗器的设计方法.以此为基础设计一台小容量正交磁化可控电抗器,并利用三维有限元对其进行仿真分析.通过实验对所设计电抗器的物理参数、控制特性、伏安特性及谐波特性进行测量与分析.实验结果表明该电抗器的实测电感值与理论设计值基本相符,验证设计方法的合理性,且验证该正交磁化可控电抗器具有电感连续可调、近似线性伏安特性以及谐波电流含量低等优点.     

新型正交铁心可控电抗器

传统的正交铁心可控电抗器通过控制在正交铁心上的直流偏磁场间接控制交流磁场,调节交流等效电抗。正交铁心可控电抗器具有近似线性的控制特性。基于等效简化磁路的理论分析表明,正交可控电抗器在调节过程中产生一定的谐波。基于传统的正交铁心可控电抗器提出一种新型的正交铁心可控电抗器。新型正交可控电抗器在控制等效电抗的同时消除工作绕组输出电流中的谐波成分。新的拓扑结构包含1个电压源型的逆变器和1个DC/DC控制电路。使用3维磁路方法对传统正交可控电抗器和新型的正交可控电抗器分别进行仿真研究。建立实验用的样机进行测试。实验结果表明新型拓扑结构正交铁心可控电抗器具有谐波含量低的显著特点。     

可控电抗器及其谐波抑制的研究

阐述了磁阀式可控电抗器的基本结构和工作原理,以抑制可控电抗器在接入电网时自身向电网注入的谐波为目的,分析了其谐波抑制措施。提出了一种基于移相绕组的新型可控电抗器的谐波抑制拓扑结构:将可控电抗器接成三角形,然后通过移相绕组接入电网。同时,根据系统的容量、对系统的要求以及所要消除的谐波次数等,设计相应的相间绕组的连接方式和选取合适的移相绕组匝数,以此来获得所需要的移相电压,从而削弱由可控电抗器本身所产生的谐波。通过EMTDC/PSCAD软件进行了仿真,把配置移相绕组前后的可控电抗器电路的电流波形进行了对比,并对其谐波含量做了傅立叶分析,结果表明,配置移相绕组能很好地抑制可控电抗器向电网注入的谐波,验证了论文提出方案的有效性。     

750kV分级投切式可控高压并联电抗器研究

阐述了分级投切式可控高压并联电抗器的基本工作原理,装置能够调节系统无功功率、抑制工频过电压和潜供电流,具有功率连续平滑可调、谐波电流小和响应速度快的优点.应用傅立叶级数分解方法对即将在河西750 kV输电工程中的敦煌变电站投运的300 Mvar750 kV可控高压并联电抗器的工作绕组电流的谐波含量进行了分析.然后,根据...     

Design of pole-change single-phase induction motor for household appliances

This paper deals with the design of a pole-change single-phase induction motor to reduce the harmonic components of the magnetic flux density in the air gap. The harmonics in the magnetic flux density distribution can have a significant detrimental effect on the characteristics of the machine such as crawling. In this paper, the magnetic flux density distribution is analyzed by analytical method and finite-element method. Discrete Fourier transform is used to analyze the harmonics and the characteristics are calculated from the equivalent circuit considering the harmonic components. The winding arrangement for the harmonic reduction is designed from the optimization method and the harmonic reduction of the improved models is verified through the experimental results.     

Three‐phase EU orthogonal‐core variable inductor

The conventional orthogonal‐core variable inductor works in a saturation state using direct current, thus increasing the harmonics of the alternating current. This paper presents an orthogonal‐core variable inductor that consisted of one E core and one U core. The three‐phase variable inductor reduces the harmonic components because of its unique magnetic circuit topology. It does not include the third‐harmonic components in its output current. Some basic characteristics are verified through simulation and experimental results. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

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。     

考虑牵引网谐波耦合的动车组辅助变流器启动特性分析

动车组辅助变流器运行在谐波含量较高的线路时频繁出现启动失败故障,线路试验结果表明牵引网高次谐波含量与启动失败存在相关性。为研究牵引网谐波电压对交直交型辅助变流器启动过程的影响,首先建立了车载单相变压器谐波模型,分析了牵引网谐波对车载牵引变压器辅助绕组的渗透特性。建立辅助变流器滤波电路谐波模型,对其串联谐振进行理论分析。建立单相不控桥式整流电路的数学模型,理论分析了交流侧谐波对不控整流电路的影响。对发生辅助变流器启动故障的CRH某型动车组的进行测试,对电压进行了谐波分析。根据实测数据对交直交型辅助变流器预充电过程进行仿真分析,与理论分析结果进行了对比。研究结果表明,牵引网谐波会明显渗透到车载牵引变压器辅助绕组,当滤波电路参数与牵引网谐波不匹配时,将激发滤波电路串联谐振,使滤波电容电压严重畸变,会使变流器不控整流阶段的直流侧电压升高,导致辅助变流器出现预充电启动失败故障。对深入研究谐波环境下动车组辅助变流器特性及滤波电路元件参数选取具有一定的指导意义。     

双环控制整流桥直流侧串联型有源电力滤波器及实验研究

针对广泛应用的整流负荷,提出一种直流侧串联型有源电力滤波器(active power filter,APF)。这种DC侧APF串联在整流桥与负载之间,通过产生谐波电压达到补偿谐波源的目的,使电源电流成为与电源电压同频同相的正弦波。与传统的交流侧有源电力滤波器相比,有源开关的数量减少了一半,简化了电路结构,降低成本。串联型DC侧APF采用双环控制,电流控制跟踪电源电压变化,电压控制调整APF的能量流向,通过改变APF储能电容电压极性,实现对电感电流的连续可控,从而实现谐波治理。这种控制方法具有结构简单、控制效果好等优点。实验结果验证了文中所得结论。