干式磁閥式可控電抗器的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、在電力系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償與無功平衡對于提高全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益和改善供電質(zhì)量至關(guān)重要。因此，新型無功補(bǔ)償裝置的研制與應(yīng)用顯然已成為電力系統(tǒng)中的重要研究課題。
　　近年來新型無功補(bǔ)償裝置發(fā)展迅速，種類也日益增多。電網(wǎng)中現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置主要包括同步調(diào)相機(jī)、晶閘管投切電容器(TSC)、晶閘管控制電抗器(TCR)、靜止無功發(fā)生器(STATCOM)等。同步調(diào)相機(jī)由于其響應(yīng)速度慢、運(yùn)行維護(hù)困難等諸多缺點(diǎn)，目前已很少使用。晶閘管投切電容器無法實(shí)現(xiàn)無功功

2、率的連續(xù)可調(diào)。晶閘管控制電抗器響應(yīng)速度快、控制靈活，但由于晶閘管耐壓水平的局限性，使得其在高壓大容量場合的應(yīng)用受到了限制，并且TCR在工作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流，需要加裝濾波裝置。靜止無功發(fā)生器響應(yīng)速度快、控制靈活、占地面積小，但其價(jià)格昂貴、維護(hù)困難，在超（特）高壓電網(wǎng)中并沒有得到廣泛的應(yīng)用。
　　磁閥式可控電抗器是一種通過改變控制回路直流勵(lì)磁電流的大小，進(jìn)而改變鐵心的磁飽和程度，達(dá)到平滑調(diào)節(jié)無功容量輸出的新型無功補(bǔ)償裝置。這

3、種可控電抗器具有電壓范圍廣、響應(yīng)速度快、諧波含量低等優(yōu)點(diǎn)，對于提高電網(wǎng)的輸電能力、調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓、補(bǔ)償無功功率以及限制操作過電壓都具有無與倫比的應(yīng)用潛力。
　　首先，本文概述了磁閥式可控電抗器的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用前景，并簡要介紹了磁閥式可控電抗器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和數(shù)學(xué)模型，同時(shí)指出了磁閥式可控電抗器的諸多優(yōu)點(diǎn)。
　　其次，本文詳細(xì)給出了干式磁閥式可控電抗器的設(shè)計(jì)計(jì)算公式，推導(dǎo)了在不同飽和度下磁閥式可控電抗器工作電流

4、的解析表達(dá)式，并利用Matlab編程仿真分析了磁閥參數(shù)對工作電流畸變率的影響。
　　再次，本文利用Ansoft軟件建立了10kV磁閥式可控電抗器的二維有限元模型，分析了不同工況下工作繞組電流的諧波含量，并與解析法得出的各次諧波含量進(jìn)行對比，驗(yàn)證了解析法計(jì)算結(jié)果的正確性。
　　最后，本文利用Matlab GUI工具開發(fā)了一套干式磁閥式可控電抗器的設(shè)計(jì)計(jì)算軟件。該軟件集參數(shù)設(shè)置和計(jì)算仿真于一體，軟件界面友好，并能實(shí)現(xiàn)工作電流諧波