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新型换流变压器及其滤波系统的换相电抗的分析计算

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电工技术学报 2007年第10期22卷 49-54页

作者：许加柱罗隆福李季张杰李勇刘福生湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

换相电抗是高压直流输电系统中的一项重要技术参数。换流变压器的换相电抗计算常采用单相测量法。考虑到新型换流变压器及其滤波系统的接线方案较为特殊,了解其换相电抗与绕组之间的短路阻抗及阀侧滤波支路的基频阻抗之间的关系,对新型... 详细信息

换相电抗是高压直流输电系统中的一项重要技术参数。换流变压器的换相电抗计算常采用单相测量法。考虑到新型换流变压器及其滤波系统的接线方案较为特殊,了解其换相电抗与绕组之间的短路阻抗及阀侧滤波支路的基频阻抗之间的关系,对新型换流变压器的阻抗设计和阀侧无功补偿度的优化配置是十分必要的。为了有效解决换相电抗的对称性问题及阀侧滤波支路参数变化对其换相电抗的影响,本文提出了一种三相测量法,并采用单相及三相测量法对新型换流变压器在不接入和接入阀侧滤波器两种条件下的换相电抗进行计算。结果表明两种方法完全一致,并分析了阀侧滤波支路基频阻抗对系统换相电抗的影响。最后,通过对比理论计算值、仿真结果和实验结果,表明本文换相电抗的计算方法和计算结果是正确的。

关键词：换相电抗新型换流变压器阻抗设计无功补偿度

新型换流变压器及其滤波系统的数学模型与仿真计算

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电工技术学报 2007年第5期22卷 45-52页

作者：李季罗隆福许加柱李勇刘福生湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

简要论述了新型换流变压器及其滤波系统的工作原理;从多绕组变压器原理出发,以磁势平衡方程、绕组连接方程、端口输出方程和电压传递方程为基础,推导出该变压器在不接入滤波支路和接入滤波支路两种条件下的数学模型,实验验证该模型正确... 详细信息

简要论述了新型换流变压器及其滤波系统的工作原理;从多绕组变压器原理出发,以磁势平衡方程、绕组连接方程、端口输出方程和电压传递方程为基础,推导出该变压器在不接入滤波支路和接入滤波支路两种条件下的数学模型,实验验证该模型正确,为对新系统后续各种研究打下了坚实的基础;对拟建的直流输电研究开发平台在设计参数的基础上,进行了计算机仿真研究,仿真结果表明,新型换流变压器及其滤波系统原理正确,滤波效果好,平台参数选择合理,新系统具有良好的应用前景。

关键词：新型换流变压器滤波系统数学模型开发平台

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新型换流变压器绕组电磁力的分析计算

高电压技术 2007年第6期33卷 102-105,122页

作者：许加柱罗隆福李勇李季刘福生湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

为充分了解新型换流变压器的内部漏磁场分布和各绕组受力情况,基于边单元法建立了新型换流变压器的三维有限元模型,采用非线性求解,精确分析了变压器在稳态和短路条件下的三维漏磁场分布,并获得各绕组两种工况下的轴向和径向漏磁感应强... 详细信息

为充分了解新型换流变压器的内部漏磁场分布和各绕组受力情况,基于边单元法建立了新型换流变压器的三维有限元模型,采用非线性求解,精确分析了变压器在稳态和短路条件下的三维漏磁场分布,并获得各绕组两种工况下的轴向和径向漏磁感应强度的分布情况;采用电磁力计算方法分析计算了新型换流变压器在稳态和短路条件下的各绕组的电磁力。该方法可完全避开传统电磁力计算方法的局限性,适用于同心式、交错式和矩形等多种绕组结构,可为变压器的绕组及垫块设计和制造、绕组承受短路的稳态、动态特性分析和绕组故障分析提供科学数据,具有一定的理论和工程应用价值。

关键词：边单元漏磁场电磁力新型换流变压器毕奥-沙瓦定律故障分析

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新型换流变压器在地铁供电中的应用

高电压技术 2007年第5期33卷 163-166页

作者：罗隆福王巍毛文喜肖华湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对城轨交通供电系统的传统换流站产生的谐波和无功功率由变压器绕组注入交流网侧,既增大变压器制造成本,又产生噪音问题,提出了一种具有内部三角形绕组的自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器,它将传统无功补偿装置移至绕组内部且公共绕组的... 详细信息

针对城轨交通供电系统的传统换流站产生的谐波和无功功率由变压器绕组注入交流网侧,既增大变压器制造成本,又产生噪音问题,提出了一种具有内部三角形绕组的自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器,它将传统无功补偿装置移至绕组内部且公共绕组的等效短路阻抗为零阻抗设计,使二次侧各种谐波源无法进入高压网络,有效抑制了供电系统中的谐波成分,从而具备自耦补偿和谐波屏蔽功能。对比传统的轴向双分裂式12脉波牵引整流变压器,分析新型换流变压器的谐波电流后计算出了变压器网侧电流特征谐波。新型换流变压器可以进一步减小网侧特征谐波,且解决了传统的轴向双分裂式12脉波牵引整流变压器副边匝比问题。

关键词：新型换流变压器地铁供电谐波自耦补偿谐波屏蔽

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新型换流变压器差动保护原理

电力系统自动化 2011年第4期35卷 46-50页

作者：张杰罗隆福 R.K.AGGARWAL 刘光晔许加柱宁志毫湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 巴斯大学电子与电气工程系

要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提之一。文中对新型换流变压器的差动保护原理进行了研究。在分析新型换流变压器绕组特殊接线方案和三绕组之间特定匝数比关系的基础上,得出了相应的新型换... 详细信息

要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提之一。文中对新型换流变压器的差动保护原理进行了研究。在分析新型换流变压器绕组特殊接线方案和三绕组之间特定匝数比关系的基础上,得出了相应的新型换流变压器两侧电流的变换关系,并据此提出2种差动保护接线方案。针对新型换流变压器正常运行和内外部故障等各种状况,分析和比较了新型换流变压器2种差动保护接线方案的动作特性,从而得出了按一次侧相电流之差构成的差动保护接线方案优于按一次侧相电流构成的差动保护接线方案的结论。文中的研究成果为实际工程中新型换流变压器差动保护接线提供了理论依据。

关键词：直流输电新型换流变压器差动保护动作特性接线方案

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新型换流变压器的谐波电流分析与计算

高压电器 2007年第1期43卷 45-48页

作者：许加柱罗隆福刘福生张志文李季李勇湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

介绍了一种新型换流变压器,利用新型换流变压器绕组接线的特点,提出了一种全新的滤波和无功补偿方案。简要分析了新型换流变压器谐波屏蔽原理。针对高压直流输电系统中谐波分布的特点,对基于新型换流变压器的直流输电系统中绕组及滤波... 详细信息

介绍了一种新型换流变压器,利用新型换流变压器绕组接线的特点,提出了一种全新的滤波和无功补偿方案。简要分析了新型换流变压器谐波屏蔽原理。针对高压直流输电系统中谐波分布的特点,对基于新型换流变压器的直流输电系统中绕组及滤波支路谐波电流进行了详细的分析计算,通过对比仿真结果,表明了谐波电流理论分析计算的正确性,为新型换流变压器绕组线规的选择及滤波器参数设计提供了科学数据。

关键词：新型换流变压器无功补偿谐波屏蔽谐波分布

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感应滤波器对新型换流变压器短路阻抗的影响

电工技术学报 2012年第4期27卷 71-76,82页

作者：陈清玉罗隆福许加柱董书大邓建国张志文赵志宇湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 越南胡志明工业大学电气工程学院胡志明

换流变压器的短路阻抗是高压直流输电系统中一项重要技术参数。与传统的换流变压器相比,新型换流变压器具有独特的绕组联结方式。本文针对新型换流变压器拓扑结构的特殊性,分别推导阀侧短路阻抗ZK,网侧短路阻抗Zk与滤波器阻抗Zf的数学... 详细信息

换流变压器的短路阻抗是高压直流输电系统中一项重要技术参数。与传统的换流变压器相比,新型换流变压器具有独特的绕组联结方式。本文针对新型换流变压器拓扑结构的特殊性,分别推导阀侧短路阻抗ZK,网侧短路阻抗Zk与滤波器阻抗Zf的数学关系。通过分析短路阻抗和滤波器阻抗的关系,在未投入和投入感应滤波器的情况下,短路阻抗值的变化较小,表明滤波器的阻抗对短路阻抗的影响较小。而通过对比短路阻抗ZK和Zk,可知网侧短路和阀侧短路时得到的短路阻抗值基本上是相等的,说明新型换流变压器的阻抗是对称的。最后通过对理论计算值、仿真结果和实验结果的对比分析,验证了本文理论分析的正确性。

关键词：高压直流输电新型换流变压器短路阻抗感应滤波器

基于新型换流变压器的直流输电系统改善换相的机理

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中国电机工程学报 2009年第9期29卷 50-56页

作者：罗隆福尚荣艳许加柱李勇刘福生湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

基于新型换流变压器的直流输电系统在换流变压器阀侧滤除主要特征谐波,势必会对系统换相特性产生一定的影响。探讨了逆变器换相失败的根本原因,分别建立直流输电系统采用传统换流变压器与新型换流变压器时阀侧线电压的数学模型。在此基... 详细信息

基于新型换流变压器的直流输电系统在换流变压器阀侧滤除主要特征谐波,势必会对系统换相特性产生一定的影响。探讨了逆变器换相失败的根本原因,分别建立直流输电系统采用传统换流变压器与新型换流变压器时阀侧线电压的数学模型。在此基础上,分析未接入滤波器和接入滤波器时变压器漏抗及耦合电抗对逆变器换相的影响。结果表明,通过滤波,基于新型换流变压器与基于传统换流变压器的直流输电系统均能消除耦合电抗的不良影响,但前者可大大削弱变压器漏抗的消极作用,后者没有任何削弱,说明基于新型换流变压器的直流输电系统在改善换相方面具有独特的优越性。实验证实了数学模型及理论分析的正确性。

关键词：新型换流变压器直流输电感应滤波技术换相失败

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滤波器对新型换流变压器运行参数的影响分析

中国电机工程学报 2012年第10期32卷 126-133,126-133页

作者：陈清玉罗隆福许加柱董书大邓建国张志文赵志宇赵圣全湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

新型换流变压器及其滤波器具有特殊的绕组接线方案,所以对其运行参数如视在功率、功率因数、网侧电流、负载电压、网侧电流的畸变率等的研究尤为重要。首先建立反映网侧电流和负载电流、负载电压和网侧电压、网侧谐波电流和负载谐波电... 详细信息

新型换流变压器及其滤波器具有特殊的绕组接线方案,所以对其运行参数如视在功率、功率因数、网侧电流、负载电压、网侧电流的畸变率等的研究尤为重要。首先建立反映网侧电流和负载电流、负载电压和网侧电压、网侧谐波电流和负载谐波电流关系的数学模型。理论分析表明,未投滤波器时,新型换流变压器跟传统换流变压器的运行参数特性一致;而投滤波器时,新型换流变压器可以有效地降低网侧视在功率,提高网侧功率因数,减少网侧电流、增加负载电压及改善网侧电流的畸变率。最后通过对比理论计算值、仿真结果和实验结果,验证了所推导的新型换流变压器的数学模型的正确性。

关键词：新型换流变压器直流输电滤波器数学模型运行参数