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作者：徐崇斌山东大学

学位级别：硕士

去磁线圈技术的应用贯穿了整个特高压变压器的研发过程,对于特高压变压器的研制开发是及其重要的一个组成部分,也是不可缺少的一环,因为在进行特高压变压器的研发、设计过程中,不可避免的需要使用“去磁线圈”这种技术结构,因此,针对“... 详细信息

去磁线圈技术的应用贯穿了整个特高压变压器的研发过程,对于特高压变压器的研制开发是及其重要的一个组成部分,也是不可缺少的一环,因为在进行特高压变压器的研发、设计过程中,不可避免的需要使用“去磁线圈”这种技术结构,因此,针对“去磁线圈”展开各种研究和探索,已经成为研制特高压交流变压器的重要组成部分。对于特高压变压器内部电磁场分布的理解,会随着对超特高压交流变压器去磁线圈的研究而不断加深。从而显著提高变压器空、负载性能参数,对不断推进特高压设备内部结构研究有着重要作用。通过该论文的研究,我们将制定相应的设计规范和工艺作业指导书,从而固化超特高压交流变压器的去磁线圈的设计原则和设计结构,并将其推广应用到具有类似结构的超特高压交流变压器的结构设计中,不仅能够满足国家电力发展的迫切需要,而且研究成果可直接应用在后续超特高压工程中,将对进一步优化行业内已成熟的超高压系列变压器的设计结构具有指导作用,对于提高超高压变压器的性能参数,也具有积极的推动作用。研制具有国内自主知识产权的、采用去磁线圈结构使产品性能更加优良的超特高压交流变压器,将带动变压器系列产品制造技术方面水平的全面提高,从而促使行业内的变压器制造技术更加成熟,并进一步提高产品性能,实现变压器设备设计制造技术的全面升级,最终将增强超特高压重大装备领域的市场竞争力。本文在现有的特高压交流变压器原有技术的基础上,分析了去磁线圈的实际需求和设计流程,并结合电磁感应定律和电磁场的理论,计算和设计了去磁线圈的模型,并进行了软件验证和电气试验,最终将去磁线圈的研究应用于现实生产中,将其固化为具有一定可操作性的制作规范和工艺流程。首先,本文讨论了特高压交流变压器的现实状况和在半匝线方面所面临的问题,介绍了在新形势特高压交流变压器所面临的挑战和机遇。在此基础上分析了特高压交流变压器中半匝线问题所带来的困难,提出了去磁线圈是解决这一难题的有效方法。讨论了去磁线圈的基本原理。从硅钢片的磁化曲线入手提出穿窗电流会对特高压交流变压器带来危害的依据。同时以具体的实物案例为依托,以具体数据为对象,摆出公式并画出图形,系统阐述半匝线、穿窗电流、去磁线圈的概念及原理。其次,提出了特高压交流变压器去磁线圈设计的目标和原则,然后将具体结构设计分为三框四柱式结构和四框五柱式结构分别进行讨论。在两种结构的讨论中,我们首先分析了去磁线圈与主磁通和半匝线磁通的相互作用关系。然后在具体结构的讨论中,重点分析了四框五柱式结构中去磁线圈的布置位置和两个去磁线圈的连接方式以及三框四柱式结构中去磁线圈的布置位置和两个去磁线圈的连接方式。并对各结构的磁路方向进行了分析。在此模型分析中,系统阐述了去磁线圈是用来抵消半匝线中穿窗电流所产生的磁通带来的影响的设计目的。并且详细讲述了两种模型中,去磁线圈的具体布置方式及连接方式,以及用具体数据说明了消磁的电流、电压与变压器参数之间的关系。再次,在模型建立的基础上,在以实际产品为依据的参数计算下,又进行了两种方式的验证措施以保证方案及结论的可靠性。一种是软件验证;一种是试验验证。最后,综述了本论文课题中,论文关键技术的具体研究问题。将变压器穿窗电流问题在单相自耦500kV变压器(旁柱调压结构)、单相自耦250MVA/500kV及334MVA/500kV变压器、单相500kV发电机变压器以及特高压交流变压器中进行了详细研究及分析总结。

关键词：特高压电力变压器去磁线圈磁通电磁场

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快速断路器液压机构用双冗余斥力脱扣装置设计

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电工技术学报 2024年

作者：尹升李志兵田宇冯玺宇王永兴董恩源大连理工大学电气工程学院中国电力科学研究院有限公司

柔性低频交流输电是输送20Hz的全新交流输电技术，可有效提升输送容量、距离及效率，解决海上风电远距离输送、电网安全互联等方面的难题。由于其频率较低，断路器切除短路故障时存在燃弧时间长、能量大等问题，需要结合选相分闸的技术... 详细信息

柔性低频交流输电是输送20Hz的全新交流输电技术，可有效提升输送容量、距离及效率，解决海上风电远距离输送、电网安全互联等方面的难题。由于其频率较低，断路器切除短路故障时存在燃弧时间长、能量大等问题，需要结合选相分闸的技术方案。220kV及以上电压等级的快速断路器常采用双重化继保装置，采用双脱扣方式，其动作时间与单脱扣存在一定的时间差，影响选相分闸的准确性。针对上述问题，本文设计了一种带去磁线圈的双冗余斥力机构，论文对斥力机构的磁场、机械特性及动作时间差开展了研究。论文基于磁场的耦合关系提出了采用去磁线圈减小动作时间差的方法，并设计了双冗余斥力机构；建立其数学模型，推导了去磁线圈与斥力线圈间的磁场耦合关系；分析了电容电压、电容容量及去磁线圈匝数等参数对动作时间差的多因素耦合影响规律，获得其最佳设计参数。仿真结果表明：去磁线圈的设计能够有效减小快速断路器动作时间差。论文进行了样机制作，实验验证了其可行性，为提升快速断路器选相分闸准确性提供保障。

关键词：快速断路器电磁斥力机构斥力脱扣液压机构去磁线圈

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