变压器式可控电抗器的研究与发展

笔者针对变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)不同的控制绕组结构,将其分类为单控制绕组型、多控制绕组型、多并联支路型、控制绕组分级式。综述了CRT的研究历史与现状,并分析了各种CRT的结构特点、性能的优缺点,最后对CRT研究发展的前景进行了分析。     

磁饱和式和变压器式可控并联电抗器

分析对比磁饱和式(MCSR)和变压器式可控并联电抗器(TCSR)的基本工作原理、主要工作特性、国内外研究现状以及应用前景。指出MCSR和TCSR具有无功功率连续可调和制造成本低、运行费用少的显著优点,而TCSR较MCSR又有较小的谐波电流、响应时间和功率损耗。     

变压器式可控电抗器损耗与温升计算

变压器式可控电抗器(CRT)的损耗计算和温升特性研究对CRT的优化设计至关重要。本文基于CRT的两种代表性结构,即同心式CRT和分裂式磁集成CRT,对其损耗和温升进行分析。在已知工作绕组电压的情况下,采用场路耦合法准确计算绕组电流;利用有限元法和解析公式法分别对CRT的铁心损耗和绕组损耗进行计算,以验证有限元仿真结果的正确性;针对两种结构的CRT设计算例,将额定容量下所得损耗作为温度场的激励得到各部件温升分布情况,以对CRT铁心和绕组进行传热分析。本文所采用的方法和所得的结果为CRT的设计和优化提供了一定的理论指导。     

变压器式可控电抗器的限流电感参数精确计算

变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)是用来保证高压输电系统安全运行的重要设备。限流电感是CRT的重要组成部分,合适的限流电感参数是CRT能安全正常工作的基本保障。文中主要提出了一种新的限流电感参数计算方法。首先给出了顺次单支路工作模式下CRT的绕组电流计算模型;然后,基于绕组电流计算公式,建立了限流电感的计算模型;最后,设计算例验证文中所提出精确算法的正确性,并和已有的递推算法进行比较,发现文中所提出的限流电感计算方法在满足谐波要求的基础上更精确合理。     

TCT变压器式可控电抗器的设计和关键问题分析北大核心

本文中作者介绍了6脉波TCT变压器式可控电抗器基本原理和设计方案,分析了绕组排列、漏磁控制、绝缘设计及噪音控制等设计问题。     

变压器式可控电抗器晶闸管阀组参数计算与结构设计

晶闸管阀组是保证变压器式可控电抗器(CRT)能够正常工作的核心组成,对其结构研究也是CRT结构设计和制造的关键.论文首先基于CRT等效电路,计算CRT阀组的电压和电流,确定描述阀组结构的两个参数(并联级数和串联级数),并分析其影响因素;基于此提出以晶闸管阀组电流为自由量并赋以确定值来对CRT阀组结构进行设计,并给出设计...     

变压器式可控电抗器绕组电流与触发角的关系

变压器式可控电抗器(CRT)各绕组的电流与其各个控制绕组晶闸管的触发次序及触发角大小关系密切。在根据各个控制绕组触发角的大小规定触发次序后,采用分段线性化的方法,建立了用自、互电感表示的电路方程,通过求解电路方程,得出所有绕组电流瞬时值在任意时段上的矩阵表达式。通过傅里叶分解求得所有绕组基波电流的傅里叶系数与各个控制绕组晶闸管触发角之间的非线性函数关系式的矩阵形式,进而得到其基波电流有效值。分析和算例结果说明,所给出的CRT绕组电流计算公式适用于CRT的所有工作方式;控制绕组逐级短路的工作方式只是一个特例。     

绕组布置对变压器式可控电抗器谐波抑制的影响

针对单个控制绕组的变压器式可控电抗器（controllable reactor of transformer type,CRT）,分析了其带LC滤波器谐波抑制绕组的两种布置方式：谐波抑制绕组置于工作绕组与控制绕组之间,以及控制绕组置于工作绕组与谐波抑制绕组之间。通过对两种布置方式绕组间短路电抗、等效电路以及谐波等效电路...     

多并联支路型可控电抗器支路参数计算

支路电抗、电流和功率等参数的计算是多并联支路型可控电抗器分析设计的关键.文章详细阐述了顺次单支路工作模式,并给出了在已知最大谐波系数要求的条件下,支路个数和各支路容量的计算公式.根据顺次单支路工作模式各支路依次短路的特点,应用递推算法求解得到了支路电抗值的计算方法,由此得到了支路电压、电流和功率的计算公式,并指出为了简化设计和提高效率,应该使降压变压器的主绕组和控制绕组之间的短路阻抗尽量小.     

变压器式可控电抗器的工作特性分析

为了对变压器式可控电抗器(CRT)的性能进行优化与分析,笔者对其基本工作原理进行了简单的阐述,提出了多种等效电路模型,并介绍了详细的建模的过程;分析了变压器式可控电抗器的谐波特性、控制特性、伏安特性等工作特性,并分别给出了计算公式以及波形分析;计算了CRT的有功消耗,得出了多绕组变压器的有功消耗的计算公式;对CRT的响应时间进行了分析,得出了CRT从一个稳态到另一个稳态的过渡过程波形。     

变压器式可控电抗器限流电感计算

变压器式可控电抗器(CRT)以固定单支路调节模式运行时具有优越的谐波性能,而为其各限流电感匹配合适的参数则是实现固定单支路调节模式的关键所在。基于CRT的自、互电感电路方程,导出CRT工作绕组瞬时电流及其基波分量有效值的计算公式,进而引入调节过程及容量区间的概念。根据CRT固定单支路调节模式的切换流程,一方面基于CRT输出容量连续且各容量区间重叠最小的原则,建立了求解各限流电感的优化模型;另一方面按照已有文献认为各控制绕组电流互不影响的理想情况建立了求解限流电感的非线性方程组。最后设计算例,借助Matlab优化工具箱进行求解,结果表明按理想情况求出的限流电感会造成大范围容量断续,是不可取的,而采用所提出的优化方法得出的参数则能有效地实现CRT的固定单支路调节模式。     

变压器式可控电抗器的晶闸管阀组选型

为了确定变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)的控制绕组回路中串联的晶闸管阀组,对晶闸管器件进行了计算和选型。为了降低控制难度,计算考虑要尽量提高晶闸管的电流利用率及电压利用率并且尽可能减少晶闸管阀组中晶闸管器件的数量。首先对控制绕组的变比进行了计算,给出了在固定单支路工作模式下CRT的工作绕组与控制绕组之间的最优变比;然后根据最优变比,结合市场上常见的晶闸管型号,计算出相应的晶闸管器件的功耗及温升情况,计算结果满足要求。验证了CRT的工作绕组与控制绕组之间可以采用的最优变比。     

采用磁集成技术的变压器式可控电抗器设计

针对变压器式可控电抗器(CRT)“高阻抗,弱耦合”的设计要求,结合磁集成技术,提出了采用磁集成技术的变压器式可控电抗器,对变压器和限流电抗器进行集成,以实现CRT“高阻抗,弱耦合”的设计原则.     

磁集成技术在变压器式可控电抗器中的应用

由于变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)控制绕组间存在磁耦合,笔者将解耦磁集成技术应用于CRT的结构设计中,通过向各控制绕组的磁通提供低磁阻磁路来实现控制绕组间的解耦,从而提出了一种磁集成CRT铁心结构,进一步计算了各绕组的漏感,建立了其电感—变压器等效电路,推导了各控制绕组间的耦合度以及空载电流与侧柱气隙大小之间的关系式,并在MATLAB平台下对其进行了仿真分析。仿真结果表明增大气隙,可以减小控制绕组间的磁耦合,提高绕组容量利用率;验证了此结构通过控制侧柱气隙的大小达到解耦的方法是有效的。     

变压器式可控电抗器工作原理的比较分析

变压器式可控电抗器CRT(controllable reactor of transformer type)的工作原理对其运行性能具有重要影响。首先简要介绍了多绕组CRT与分裂式CRT的工作原理,通过求解自、互电感电路方程得到二者工作绕组电流的瞬时表达式,并采用傅里叶级数分析方法求得工作绕组电流各次谐波分量有效值;然后基于2种CRT等效电路,在Matlab中搭建仿真模型,从工作绕组电流波形、过渡过程、控制绕组电流变化趋势这3方面对二者进行比较分析。分析结果表明,分裂式CRT在工作原理上比多绕组CRT更具优势;最后综合分析了2种CRT的优缺点,为CRT的设计制造提供必要参考。     

变压器式可控电抗器的控制特性和谐波特性

控制特性和谐波特性是变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)的2个重要特性。文中首先给出CRT绕组电流计算模型;其次,对顺次单支路工作模式和解耦工作模式这2种典型工作模式的特点进行了分析;最后,结合具体算例,基于绕组电流计算模型,分别在顺次单支路工作模式和解耦工作模式下对CRT的控制特性和谐波特性进行了计算和对比。计算分析结果表明:顺次单支路工作模式下谐波系数总能满足要求,但各控制绕组的额定值设计较困难且绕组材料浪费严重;解耦工作模式下绕组材料利用率大大提高,但却有谐波系数较大而且不可控的缺点。上述结果揭示了CRT的控制特性和谐波特性与工作模式之间的关系,为不同工作模式下CRT的控制特性和谐波特性的分析计算,以及工作模式的选择和改进提供了参考。