伴隨電力產(chǎn)業(yè)的蓬勃成長,直流輸電項目在電力方面的拓展、資源優(yōu)化配置方面有著很重大的位置。因直流輸電換流站中晶閘管換流器等一系列非線性的電力電子裝置地使用,發(fā)生了許多的諧波電流經(jīng)過換流變壓器,導致諧波磁通出現(xiàn)在換流變壓器的現(xiàn)象增劇,鐵心的損耗增加,繞組有關的電磁力幅值升高,從而造成變壓器中相關的振動增劇,噪音污染的情形加劇,更大的可能會發(fā)生變壓器繞組出現(xiàn)嚴重變形的現(xiàn)象,絕緣相關的功能遭到一些受損,減少變壓器的使用時間,給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來諸多負面影響。本論文要探究的新型換流變壓器依托于濾波這項獨特的技術(shù)方式。該換流變壓器是利用濾波技術(shù)在其內(nèi)部增設一套濾波裝置器件,連在閥側(cè)端處,就近隔離諧波,減少諧波當中的電流向網(wǎng)側(cè)端處流動,并且有效地降低其鐵心諧波磁通,同時能夠減低鐵心損耗與電磁振動,起到降噪的目的。本論文探究了對新型換流變壓器鐵心損耗地求解計算與繞組振動中相關的方面地闡述與分析,大致作了以下幾個方面的內(nèi)容:基于ANSYS軟件建立繞組2D有限元模型。依托場路耦合的分析方式,做出換流變壓器相關的場路耦合的電路處理分析模型,將繞組電流作為有限元處理解析模型的輸入激勵。通過有限元計算新型換流變壓器鐵心磁通密度分布,后處理得到鐵心各次磁通分量和鐵心損耗及其特征次諧波損耗。對比分析可以得出投入濾波調(diào)諧裝置后,鐵心損耗及其特征次的諧波損耗有所減少,可以有效的對變壓器鐵心的諧波磁通起到抑制效果。依據(jù)振動解析方法,創(chuàng)立繞組鐵心3D有限元處理解析的模型。依據(jù)拉格朗日方法,將新型換流變壓器中的繞組電磁力大小做出求解,對照未投入濾波裝置與投入濾波裝置兩個情形下電磁力的幅值狀況。采取瞬態(tài)動力學解析方式,把電磁力幅值依次加載到各個有關的繞組,求解出每個繞組在不一樣的兩個情形下的振動移動大小的現(xiàn)象。通過對比解析求解,可以得到新型換流變壓器采取濾波技術(shù)后能夠有效地抑制鐵心的諧波磁通,降低鐵心損耗及其特征次諧波損耗;有助于抑制其繞組的電磁振動的特點,揭示其濾波技術(shù)對直流輸電的工程這項領域有著較好的應用遠景。
【學位單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM40
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 直流輸電的概述
        1.2.1 直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        1.2.2 直流輸電的優(yōu)缺點
    1.3 感應濾波技術(shù)的發(fā)展歷程
        1.3.1 諧波屏蔽單相牽引變壓器
        1.3.2 多功能阻抗匹配平衡牽引變壓器
        1.3.3 三相多脈動整流和換流變壓器
        1.3.4 新型換流變壓器鐵心損耗問題國內(nèi)外研究動態(tài)
    1.4 換流變壓器振動問題國內(nèi)外研究動態(tài)
    1.5 本文研究目的及其意義
    1.6 本文的研究內(nèi)容
第2章 新型換流變壓器濾波原理
    2.1 換流變壓器的特殊性問題
        2.1.1 換流變壓器繞組諧波含量高
        2.1.2 換流變壓器絕緣問題
    2.2 新型換流變壓器的濾波原理
        2.2.1 新型換流變壓器的基本結(jié)構(gòu)及其接線方案
        2.2.2 新型換流變壓器的12 脈動換相電壓
    2.3 新型換流變壓器鐵心諧波磁通的抑制機理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 新型換流變壓器鐵心損耗計算
    3.1 新型換流變壓器的仿真模型
    3.2 新型換流變壓器的繞組電流計算
        3.2.1 未投入濾波裝置的繞組電流分析
        3.2.2 投入濾波裝置的繞組電流計算
        3.2.3 繞組電流計算波形與實測波形的對比
    3.3 新型換流變壓器的場路耦合模型
        3.3.1 新型換流變壓器的繞組布置
        3.3.2 場路耦合模型
    3.4 鐵心損耗仿真計算分析
        3.4.1 鐵心磁場特性
        3.4.2 鐵心損耗分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 新型換流變壓器繞組振動的研究
    4.1 繞組電磁力分析
    4.2 新型換流變壓器繞組振動分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作的展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在校期間發(fā)表的學術(shù)論文和研究成果

【參考文獻】

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本文編號：2885446