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。     

220V磁饱和式可控电抗器分析简

文中研究了一种单相磁饱和式可控电抗器,利用磁化曲线非线性的特点,通过调节控制绕组的励磁电流,来改变铁心柱的磁饱和程度,即调节磁路中铁心的工作点,进而改变工作绕组的交流等效电抗.     

HVDC整流侧阀饱和电抗器铁损仿真研究

建立了用以研究直流输送电流对饱和电抗器铁心损耗影响的,包含带反向恢复特性的晶闸管模型与非线性饱和电抗器模型的12脉动高压直流输电换流阀仿真模型,其中饱和电抗器模型是由非线性电阻模型与受控电流源并联构成的。以锦屏—苏南±800 kV/4 750 A高压直流输电工程整流侧使用的A5000换流阀为例,仿真了3组不同直流线路电流条件下饱和电抗器铁心损耗,仿真结果与现场实测数据相符。饱和电抗器的铁损不仅包括换流阀开通时产生的铁损,在换流阀关断以及断态时也会产生铁损。饱和电抗器铁损随直流电流的升高而增加。     

一种新型滤波用直流电抗器的原理与设计

普通的直流电抗器体积和重量较大,严重制约着开关电源的小型化,并且线圈中所通过的电流是单方向的直流电流,随着线圈电流的增加,铁心的磁通密度逐渐趋向饱和,如果在磁路上加一个直流偏置,就会减小磁路上总的磁势,降低铁心中磁通密度的饱和程度。阐述了永磁偏置直流电抗器的工作原理,对该电抗器的磁路进行了线性解析与设计,并通过实验进行了验证。     

基于CRP和RQA的高压并联电抗器振动信号分析

并联电抗器油箱表面的振动信号与电抗器绕组和铁心的状态密切相关。因此,可以通过振动信号来监测并联电抗器绕组和铁心状态。本文针对电抗器振动信号的非线性特征,提出了一种基于交叉递归图(CRP)与递归量化分析(RQA)相结合的信号处理方法,对铁心饼上表面振动信号与油箱表面多个测点信号的相关性进行研究。实验结果表明,该方法不仅能定性描述电抗器不同测点信号的相关性,还可利用提取的RQA参量对递归现象定量表述。研究结果从非线性动力学角度为高压并联电抗器振动敏感区域确定及振动测点选取提供了依据。     

一种直流换流阀饱和电抗器的改进方案

针对直流换流阀电抗器运行时因工作磁通密度大范围变化引起的电磁振动、噪声及发热问题,提出一种可控直流偏磁的改进方案,即通过控制铁心饱和程度,减小工作磁通密度变化量的方法,达到了抑制磁致伸缩引起的振动和噪声、减小铁损引起的发热、缩短电抗器电流饱和时间的目的。首先阐述了改进方案原理,然后利用基于J-A理论的非线性电感和理想变压器建立改进后阀电抗器模型,在Simulink中仿真不同直流偏磁电流下的电抗器工作状态,最后进行了实验验证,表明了该改进方案的有效性。     

自饱和电抗器理论分析和计算（上）

从稳流、调压及直流绕组的工作原理出发，阐述了自饱和电抗器的物理概念，并提出双铁心电抗器稳流，调压的新结构，指出了传统观念应商讨的地方，最后以实例介绍其在工程上的应用。     

自饱和电抗器理论分析和计算

本文从稳流、调压及直流绕组的工作原理出发，揭示了自饱和电抗器的物理本质，并推出双铁心电抗器稳流、调压的新概念，指出了传统观念应商讨的地方，最后以一个实例介绍其在工程上的应用。     

±1100 kV/5455 A特高压直流换流阀饱和电抗器散热设计与研究

饱和电抗器是换流阀中保护晶闸管的关键部件,运行时饱和电抗器铁心产生的损耗导致铁心温度升高,严重情况下会导致饱和电抗器失效,从而威胁换流阀的安全运行。为降低饱和电抗器铁心温度,确保特高压直流工程可靠性,必须研究铁心散热性能并优化饱和电抗器结构。首先,研究了壳式饱和电抗器内部结构,分析了铁心散热的机理;然后,通过对饱和电抗器内外部结构的优化,为±1 100 kV/5 455 A特高压直流工程设计开发了一款螺旋结构的饱和电抗器,运行时外壳周围形成多重散热风道,优化了散热效果;最后,基于光纤测温原理,在饱和电抗器样机内部铁心表面预埋测温光纤,并在合成试验平台上对饱和电抗器进行长期连续额定负荷运行工况下的铁心测温试验。结果表明:螺旋式饱和电抗器相比于普通壳式饱和电抗器铁心温度大大降低,满足特高压直流工程对饱和电抗器运行可靠性的要求。     

高速混合式交流电动机

本电机是由三柱铁心型三倍倍频器和罩极式单相交流电动机组成的高速混合式交流电动机。图1是电路结构图,在三柱铁心的2个输入柱,SR 柱为非线性(饱和)电抗器铁心,L 柱为线性电抗器铁心,两柱上的线圈串联,从而构成串联电抗器电路。其输入端接入线性电抗器 L_1和电容器 C_1,构成了铁磁谐振稳压电路,而输出柱作为交流电机的磁极,磁极上有短路环,在磁极间有交流电动机转子,并在输出线圈上接入谐振电容器C_2。     

巴西美丽山Ⅱ期直流工程用饱和电抗器铁心损耗优化与特性分析

巴西美丽山II期直流工程在工作频率、换流器拓扑、环境温度等方面与国内直流工程存在较大差异,若直接套用国内工程用饱和电抗器存在铁心损耗大、温升过高等问题。此外,饱和电抗器运行时温度较高一直是影响换流阀可靠性的潜在隐患。因此,亟需开展饱和电抗器的损耗优化研究,保证工程长期运行的可靠性。以巴西直流工程为切入点,开展了饱和电抗器铁心损耗研究,给出了一种通过调整铁心气隙减小铁心损耗的优化方法,分析了损耗降低机理,研制了饱和电抗器样机,结合仿真和试验分析手段,研究了调整电感值后饱和电抗器电气特性,验证了该方法的有效性。该优化方法不会影响饱和电抗器的外部结构和阀塔的整体结构设计,因此具有工程兼容性高、成本低的优点。同时,提供的优化思路不仅适用于巴西直流工程,也为不同直流工程用饱和电抗器的可行性分析提供理论指导,支持特高压直流工程换流阀前期设计以及技术改造。     

静止无功补偿技术与应用——第二讲 静止补偿装置的类型及其工作特性(之二)

二、自饱和电抗器型静止补偿器 1.自饱和电抗器的工作原理 自饱和电抗器(SR)型静补是利用自饱和电抗器的铁心饱和特性原理来实现无功电流的调节作用的。SR型静补的基本元件为一具有很强的非线性磁化特性V-I的铁心,如图1c所示。假定流进线圈的正弦电流i足够大,使得铁心饱和(见图1b,得出的磁通量φ为一梯形波。感应电压V(V=Ndφ/dt)由一系列脉冲组成,它的幅值V_(max)、宽度τ以及其基频分量V_1的峰值V_(1max)在τ《T情况下可由下式表示     

HVDC阳极饱和电抗器阻尼弹性体降振降噪试验研究

高压直流输电换流阀中由阳极饱和电抗器引起的振动噪声问题直接关系到系统的稳定运行和环境友好性,目前对阳极饱和电抗器的阻尼弹性体降振降噪研究较为匮乏。以锦屏—苏南±800k V/4750A高压直流输电工程使用的阳极饱和电抗器为试验对象,取出阳极饱和电抗器中一对铁心并缠绕激励线圈,测量了一对铁心在不同激励下的振动噪声。同时为降低铁心的噪声,对铁心加装阻尼弹性体降噪,并采用相同的激励对阳极饱和电抗器铁心的振动噪声进行测量,分析比较测量结果,得出阻尼弹性体对铁心的降振降噪效果十分明显。此研究结果对阳极饱和电抗器以及高频设备降振降噪研究具有参考价值。     

新型饱和铁心高温超导限流器的实验研究

饱和铁心型超导限流器的直流超导绕组中的直流影响短路故障电流的限流效果,研究发现,饱和铁心型超导限流器直流超导绕组中的直流还可以抑制谐波,并减少正常情况交流电流的波形畸变率。该文提出了一种新型饱和铁心高温超导限流器。新型饱和铁心高温超导限流器在正常工作情况下,两个固态开关SSTS处于闭合状态,直流超导绕组中的直流使饱和铁心型超导限流器处于饱和状态,限流器不会出现限流现象。在短路故障情况下,两个SSTS快速动作,断开限流器直流超导绕组中的直流,提高限流能力,同时使限流电阻快速串入超导限流器的交流回路限流,进一步提高限流效果。研究了该新型限流器的工作原理,分析限流参数的变化对其限流特性的影响。通过仿真和和实验研究发现,新型限流器的限流效果非常明显,并能实现线路重合闸,电网的稳态和暂态短路电流显著减少,电网电能质量和动态稳定性得到有效提高。     

一种新型自平衡直流比较仪工作特性研究

在传统的单个环形铁心式可控饱和电抗器结构中,分别增加了一个检测绕组和二次绕组,将检测绕组端电压的有效值之差作为反馈量,利用零磁通的闭环控制原理,构造一种新型自平衡直流比较仪,并从理论上证明了其可行性。提出利用最小二乘法进行曲线拟合以建立该比较仪传感头的传递函数,并基于MATLAB软件中的SIMULINK仿真环境,研究了它的动态特性、静态特性和静态误差,给出了确保整个测量系统稳定和获得最高灵敏度应满足的条件。仿真与实验结果表明,该比较仪是一种混成式自平衡装置,它兼顾了磁调制器的高敏感度、低漂移和磁放大器输出特性不会出现虚假平衡点、高线性度等优点,具有饱和电抗器结构紧凑、操作方便、控制迅速等优势。     

一种新型自平衡直流比较仪工作特性研究

在传统的单个环形铁心式可控饱和电抗器结构中，分别增加了一个检测绕组和二次绕组，将检测绕组端电压的有效值之差作为反馈量，利用零磁通的闭环控制原理，构造一种新型自平衡直流比较仪，并从理论上证明了其可行性。提出利用最小二乘法进行曲线拟合以建立该比较仪传感头的传递函数，并基于MATLAB软件中的SIMULINK仿真环境，研究了它的动态特性、静态特性和静态误差，给出了确保整个测量系统稳定和获得最高灵敏度应满足的条件。仿真与实验结果表明，该比较仪是一种混成式自平衡装置，它兼顾了磁调制器的高敏感度、低漂移和磁放大器输出特性不会出现虚假平衡点、高线性度等优点，具有饱和电抗器结构紧凑、操作方便、控制迅速等优势。     

电抗器技术问答(3)

12 饱和电抗器的原理怎样?铁心结构有何特点?什么是电抗变化倍数和交直流同时磁化曲线? (1)饱和电抗器的原理 通常饱和电抗器在使用时是与负载电阻串联后再接于交流电源上的.饱和电抗器实质上是一个可变电感,但其电感值的变化由直流电流所控制.电感值的变化会引起回路中电流的变化,因而在饱和电抗器的两端以及负载电阻两端上的电压降也随之发生变化.     

基于磁控电抗器的谐波励磁方法

为了降低磁控电抗器(MCR)补偿无功功率时工作电流中的谐波含量,提出了一种新的抑制MCR谐波的方法。该方法利用MCR特有的工作方式,在其低压直流控制绕组中加入谐波电压,让其产生的特定次谐波磁通抵消铁芯中由于MCR铁芯饱和后磁化曲线非线性的影响,从而使各分支工作绕组中生成的电流中不含有该次谐波电流,这样便可有效抑制总工作电流中的谐波生成,使总工作电流谐波含量极小。同时本设计将MCR控制绕组中直流控制电压的调节与谐波电压的生成控制结合在一起,从而实现了一个直流控制电源双重功效的作用。使其在直流控制交流及谐波抑制两个方面具有低压控制高压、小容量控制大容量的优点。通过理论分析及实验仿真,证明了所述方法的可行性及有效性。     

基于MATLAB的磁饱和式可控电抗器的仿真模型参数及过渡时间分析

建模仿真方法和过渡时间计算是磁饱和式可控电抗器研究中值得关注的2个重要问题。根据磁饱和式可控电抗器的饱和特性,通过对小斜率磁化特性的分析,找到了电抗器额定容量、额定电压、自耦比和绕组电阻之间的定量关系,明确了基于MATLAB的磁饱和式可控电抗器仿真模型参数的设置方法。通过对小斜率磁化特性的分段线性化,把从空载到满载的过渡过程分为直流磁链随时间线性增加和控制电流根据线性RL电路充电规律变化这2个过程,得到了比较准确的过渡时间计算公式。实例仿真结果说明所提分析方法简捷有效。     

直流偏磁下磁饱和电抗器铁心电磁振动分析

磁饱和电抗器能够根据系统传输功率的大小平滑地调节所补偿的无功功率,在电力系统等多种行业得到了广泛的应用。由于磁饱和电抗器铁心磁阀结构的特殊性以及交直流共同激励的工作方式使得其振动噪声相对于其他电抗器更加明显。本文对直流偏磁引起磁饱和电抗器铁心电磁振动问题进行分析。首先对电抗器铁心固有频率进行仿真及模态实验,得到电抗器的各阶固有频率及振型,并得出振动测试关键点位置;然后基于有限元分析建立了考虑电磁力与磁致伸缩效应作用的电磁-机械耦合模型,得到了不同直流偏磁下测试点振动位移时域和频域波形,为在设计上减少电抗器振动噪声提供理论依据与实验参考。