磁阀式可控电抗器磁路结构研究及应用

摘要

本文研究了磁阀式可控电抗器的基本结构和工作原理,建立了数学模型,在此基础上对其工作特性进行了全面分析。对瞬态电磁分析所涉及的有关问题进行研究,确定使用了场路直接耦合解二维非线性瞬态涡流场的方法计算可控电抗器在交、直流励磁共同作用下的磁场分布。首次对磁阀式可控电抗器磁路结构进行了有限元理论分析和数学推导,并建立了2-D场路耦合模型,此外,对磁阀式消弧线圈进行了一定研究。研究结果表明:电抗器小截面分段处理能有效降低附加损耗；样机场路耦合模型能精确反应电抗器电磁瞬态过程。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 磁阀式可控电抗器的发展与现状

1.2.2 消弧线圈的发展及应用

1.3 本论文的主要工作

第二章 磁阀式可控电抗器工作原理及数学模型

2.1 工作原理

2.2 铁磁材料及磁化特性

2.3 数学模型

2.3.1 电磁方程的建立

2.3.2 电抗器各工作状态之间的转换条件及判断

2.4 工作特性分析

2.4.1 等效电路

2.4.2 谐波特性

2.4.3 伏安特性

2.4.4 控制特性

2.4.5 响应速度

2.4.6 有功损耗

2.5 小结

第三章 磁阀式可控电抗器磁路分析

3.1 概述

3.2 磁阀式可控电抗器磁路有限元分析

3.2.1 有限元分析理论

3.2.2 基于FEM的磁阀式可控电抗器磁路分析

3.3 ANSYS分析理论基础

3.3.1 ANSYS概述

3.3.2 ANSYS分析电磁场理论

3.4 基于ANSYS的磁阀式可控电抗器磁路结构分析

3.4.1 磁路结构建模

3.4.2 仿真结果分析

3.5 电抗器常见典型铁心结构分析

3.6 小结

第四章 磁阀式可控电抗器场路耦合模型研究

4.1 概述

4.2 耦合场分析

4.2.1 耦合场分析类型

4.2.2 磁阀式可控电抗器场间耦合

4.3 磁阀式可控电抗器耦合场有限元分析

4.4 ANSYS场路耦合模型

4.4.1 基于ANSYS的场路耦合模型建立

4.4.2 场路耦合模型仿真结果分析

4.5 小结

第五章 磁阀式消弧线圈应用研究

5.1 概述

5.2 中性点谐振接地补偿系统基本原理

5.3 实验研究

5.4 小结

第六章 结论和展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况