检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

桥臂电抗器的振动噪声分析与控制

高电压技术 2023年第6期49卷 2385-2396页

作者：侯世英王留洋杨帆王革鹏姜慧王鹏博输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 西安西电变压器有限责任公司西安710077

桥臂电抗器受到交变电磁力作用而处于振动状态,产生的噪声引起了不可忽视的环境干扰问题。针对该问题,根据关键参数计算结果建立了桥臂电抗器的电磁-振动-声多场耦合模型,分析了桥臂电抗器主要振动频率特性和噪声辐射方向效应,研究了交... 详细信息

桥臂电抗器受到交变电磁力作用而处于振动状态,产生的噪声引起了不可忽视的环境干扰问题。针对该问题,根据关键参数计算结果建立了桥臂电抗器的电磁-振动-声多场耦合模型,分析了桥臂电抗器主要振动频率特性和噪声辐射方向效应,研究了交直流复合工况和边界吸声系数对噪声的影响规律。结果表明:噪声分布的方向性主要由固有频率振型决定,直流与交流分量的相互作用将影响噪声分布的主要方向;提升周围边界吸声系数可以降低声压级水平。进一步获得了加隔音装置后电抗器的声场仿真结果,利用正交试验和方差分析研究了隔音装置参数对声压级水平和材料用量的影响程度,构建了基于Kriging代理模型的隔音装置多目标优化模型。优化后结构的降噪效果显著,其中声压级水平下降15.2%,隔音装置材料用量减少8.9%。

关键词：桥臂电抗器有限元方法振动噪声特性交直流复合工况优化设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

桥臂电抗器轴向分割结构的优化设计方法

高电压技术 2022年第10期48卷 3946-3954页

作者：侯启鑫李庆民邹亮孙玉鑫刘青松华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 山东大学电气工程学院济南250061 南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663

桥臂电抗器串接在柔性直流输电系统换流阀的每条支路中,作为关键部件,存在温升分布不均的问题,会诱发一系列故障,从而威胁电网的稳定运行。而现有设计方法不适用于交直流复合工况,也不能有效解决局部温升过高的问题。为此,提出了轴向分... 详细信息

桥臂电抗器串接在柔性直流输电系统换流阀的每条支路中,作为关键部件,存在温升分布不均的问题,会诱发一系列故障,从而威胁电网的稳定运行。而现有设计方法不适用于交直流复合工况,也不能有效解决局部温升过高的问题。为此,提出了轴向分割结构设计,通过增大各包封有效单位面积散热量来提高电抗器的散热性能,根据热边界层空气运动形式得到包封温差随分割位置的变化关系,并确定最优分割比例;同时,对约束方程做系数修正,以使其在交直流复合工况下满足设计要求。针对轴向分割结构的800 kV桥臂电抗器实例,结合等电阻电压法得到结构参数和包封电流等参数。与传统结构相比,该设计将包封温差由45.6℃缩小至37.4℃,将各包封的热点温升由58.3℃降至44.5℃。最后通过温升试验验证了计算的有效性。

关键词：柔性直流桥臂电抗器温升轴向分割结构交直流复合工况包封温差

特高压换流阀桥臂电抗器包封参数的混合约束设计方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电网技术 2023年第3期47卷 1280-1288页

作者：侯启鑫李庆民邹亮孙玉鑫刘青松新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 山东大学电气工程学院山东省济南市250061 南方电网超高压输电公司检修试验中心广东省广州市510663

随着交直流输电工程的混联规模不断扩大,桥臂电抗器的工况日益复杂。现有设计方法不能满足复杂工况的需求,单一的设计约束难以实现综合性能优化,在工程需求多样化的发展趋势下,需要兼顾各项性能指标。提出交直流复合工况下的等效电磁模... 详细信息

随着交直流输电工程的混联规模不断扩大,桥臂电抗器的工况日益复杂。现有设计方法不能满足复杂工况的需求,单一的设计约束难以实现综合性能优化,在工程需求多样化的发展趋势下,需要兼顾各项性能指标。提出交直流复合工况下的等效电磁模型,以工频下得到的结构参数为准,在此基础上求解其他频次的包封电流,并在计算时考虑到实际的过负荷、谐波工况;提出基于权系数的混合约束设计方法,形成包封电流密度、电阻电压和温升混合的约束条件,提出权系数调整策略,并建立目标函数量化比较不同设计算例,在此基础上,面向严苛的电抗器实际需求,另构建3种目标函数,明确优化流程,利用梯度下降法对包封结构进一步优化。针对±800kV桥臂电抗器实例,采用混合约束设计在各项指标中取了“折中”,通过样机的系列测试验证了设计方法的有效性。

关键词：特高压桥臂电抗器混合约束目标函数

MMC桥臂电抗器穿墙套管故障特性及保护策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电力工程技术 2022年第4期41卷 205-212页

作者：赵文强侍乔明王永平卢宇王冰倩常昊添南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106

针对目前双极柔性直流输电系统模块化多电平换流器(MMC)中桥臂电抗器布置方案存在的故障过流问题,文中分析了桥臂电抗器布置在不同位置对换流器故障电流的影响,并推导了故障电流分量的数学表达式;提出将桥臂电抗器布置在靠近直流连接点... 详细信息

针对目前双极柔性直流输电系统模块化多电平换流器(MMC)中桥臂电抗器布置方案存在的故障过流问题,文中分析了桥臂电抗器布置在不同位置对换流器故障电流的影响,并推导了故障电流分量的数学表达式;提出将桥臂电抗器布置在靠近直流连接点的方案,研究表明该方案能够有效限制阀侧接地故障的故障电流上升率,降低故障过电流水平,同时成本增加较少。但桥臂电抗器布置在靠近直流连接点后,现有保护策略不能及时发现桥臂电抗器穿墙套管发生的相间短路故障,会给换流器的安全运行带来隐患,因此文中提出一种桥臂电抗器穿墙套管相间短路保护策略,能有效识别桥臂电抗器穿墙套管相间短路故障。最后通过PSCAD/EMTDC对相关分析进行了仿真验证。

关键词：模块化多电平换流器(MMC) 桥臂电抗器穿墙套管短路故障桥臂环流谐波保护

±800 kV特高压柔性直流桥臂电抗器设计方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高压电器 2023年第11期59卷 217-223页

作者：孙勇刘青松谷裕吕金壮蔡希鹏陈晓鹏南方电网超高压输电公司检修试验中心广州510663 南方电网超高压输电公司广州局广州510663 南方电网超高压输电公司广州510663

依据大型干式空心电抗器设计理论,结合±800 kV特高压柔性直流桥臂电抗器运行工况和结构参数,计算得到了桥臂电抗器导线参数和包封分配电流参数。根据导线参数和包封分配电流参数计算结果,反复调试绕制工艺,控制制造工艺偏差,研制了桥... 详细信息

依据大型干式空心电抗器设计理论,结合±800 kV特高压柔性直流桥臂电抗器运行工况和结构参数,计算得到了桥臂电抗器导线参数和包封分配电流参数。根据导线参数和包封分配电流参数计算结果,反复调试绕制工艺,控制制造工艺偏差,研制了桥臂电抗器样机,并对桥臂电抗器样机开展了分配电流试验验证和温升试验验证。分配电流试验结果表明,各包封分配电流实测值和理论计算值较为吻合,偏差率最大为48.5%,位于第7包封;偏差率最小为7.4%,位于最外层的第14包封。温升试验结果表明,各包封温升较为平衡,平均温升33.6 K、热点温升55.6 K,远小于工程允许值。该特高压柔性直流桥臂电抗器为行业内首次研发,型式试验合格,投运后运行状态良好,取得了良好的工程效果。

关键词：柔性直流干式空心电抗器桥臂电抗器温升分配电流

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

柔直换流阀桥臂电抗器包封参数设计研究

柔直换流阀桥臂电抗器包封参数设计研究

作者：侯启鑫华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

桥臂电抗器串接在柔性直流输电系统换流阀的每条支路中,作为关键部件,存在温升分布不均的问题,会诱发一系列故障,威胁电网稳定运行。同时随着交直流输电工程的混联规模不断扩大,桥臂电抗器的工况日益复杂。现有的桥臂电抗器设计方法不... 详细信息

桥臂电抗器串接在柔性直流输电系统换流阀的每条支路中,作为关键部件,存在温升分布不均的问题,会诱发一系列故障,威胁电网稳定运行。同时随着交直流输电工程的混联规模不断扩大,桥臂电抗器的工况日益复杂。现有的桥臂电抗器设计方法不能满足交直流复合工况的复杂需求,也不能有效解决局部温升过大的问题。因此,在设计中平衡电流在包封中的分配,避免桥臂电抗器在运行中出现某个包封过热等问题具有重要意义。针对桥臂电抗器的电磁计算,基于现有设计方法的优缺点,本文提出两种包封参数优化设计方法。首先完成了不同放置方式下的多包封电感模块化计算,由此推导出各并联支路的等效电压方程组;在此基础上,结合桥臂电抗器实际设计,得到等电流密度法、等电阻电压法和等温升法的优缺点。同时,针对现有设计方法不能同时满足多个约束条件的情况,提出基于权重系数混合约束的综合优化设计方法,对于乌东德±800kV桥臂电抗器,与等电阻电压法和等温升法相比,综合性能提升24.3%、28.5%;为改善包封温升分布、匹配不同位置包封的发热与散热性能,提出面向温升均衡分布的内外包封差异化约束优化设计,对于乌东德±800 kV桥臂电抗器,与等电阻电压法、等温升法相比,包封温差分别下降了16.4%、12.5%。形成一套适用于交直流复合工况的桥臂电抗器设计方法。本文建立包封等效电磁模型,考虑到实际的过负荷、谐波工况,得到桥臂电抗器各并联包封支路交流电流、直流电流分配规律;基于实际工况对设计的制约和影响,利用梯度下降法,提出一套适用于该种情况下的参数调整方法,对于乌东德±800 kV桥臂电抗器,面向等温升的优化目标,使各包封温升最大值与最小值之差降至0.9 K,面向等电阻电压的优化目标,使各包封电阻电压最大值与最小值之差降至0.1 V。提出两种改善包封温升分布的新型电抗器结构。本文提出了电抗器轴向分割设计结构、径向分层结构,分别通过增大各包封的有效单位面积散热量、增大散热面积,以改善包封温升分布。对于乌东德±800kV桥臂电抗器,与传统一体化结构相比,轴向分割结构的包封温差由45.6 K缩小至37.4 K、包封热点温升由58.3 K降至44.5 K,径向分层结构的包封热点温升下降了 33.9%。形成一套能够体现出计算细节的模块化功能化的桥臂电抗器设计软件。本文将各种设计方法纳入其中,针对具体的交直流复合工况进行优化设计,并对电抗器设计过程中涉及到的各种信息进行有效的图形示意,最后通过温升试验验证了软件设计的有效性。

关键词：桥臂电抗器交直流复合工况温升分布设计方法软件开发

海上风电柔直换流站桥臂电抗器冷却方案优化仿真研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

海上风电柔直换流站桥臂电抗器冷却方案优化仿真研究

作者：许梓盼华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,可再生能源的装机占比逐年提升,风力发电作为其中一种应用形式有很大的发展潜力。在日益增长的风能市场和有限的陆上可用空间中,海上风电场总发电量和安装容量逐年提高,对环境的控制要求也越来越严格,直流场成为许多电气设备的... 详细信息

近年来,可再生能源的装机占比逐年提升,风力发电作为其中一种应用形式有很大的发展潜力。在日益增长的风能市场和有限的陆上可用空间中,海上风电场总发电量和安装容量逐年提高,对环境的控制要求也越来越严格,直流场成为许多电气设备的安置场所。设于户内直流场的桥臂电抗器运行时散发大量热量,合理的气流组织设计对保证设备正常工作和整个输配线路平稳运行有重要意义。本文通过数值模拟的方法,对户内直流场中桥臂电抗器散热冷却的气流组织方案进行了优化研究。首先,以CFD数值模拟软件为研究工具,建立了如东某海上风电柔直换流站户内直流场仿真模型,分别对上送下回和下送上回两种气流组织方案进行模拟计算,通过温度场和速度场分布特征分析存在的不足。提出了一种“目标送风”方案,将送风口布置在电抗器正下方,把冷风送到电抗器所在区域。通过与前两种方案进行定量对比,结果显示目标送风下电抗器表面最高及平均温度均下10℃以上,冷却效果最佳。其次,根据“目标送风”方案和双层桥臂电抗器结构特点,设计了一种导流结构,在上单元内设置导流锥柱,在上、下单元连接处设置导流套。利用Fluent软件对基础模型和“目标送风+导流结构”优化模型分别进行模拟计算,结果表明优化模型可使电抗器表面最高温度降低20.9℃,平均温度降低16.5℃,大幅改善了降温冷却效果,此外,还通过计算发现当送风速度为3m/s时有最佳的冷却效果。本文还对单层桥臂电抗器散热冷却方案进行了研究,设计了一种限流结构。通过模拟结果分析了限流结构对强化单层桥臂电抗器散热冷却的有效性,并发现相比圆形风口,环形风口可改善设备散热冷却效果,并验证了限流结构应用于双层桥臂电抗器降温冷却的有效性。最后,以空调系统运行功耗为研究指标,分析研究了“目标送风+导流结构”气流组织优化方案达到工程设计方案相同冷却效果时,送风量和送风温度对空调系统节能潜力的影响,得出了优化方案的最佳送风参数工况下可节省约28.87%的运行功耗。

关键词：海上风电桥臂电抗器冷却方案优化数值模拟

交直流叠加工况下桥臂电抗器空间磁场分布与异常温升控制策略研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

交直流叠加工况下桥臂电抗器空间磁场分布与异常温升控制策略研究

作者：孙玉鑫山东大学

学位级别：硕士

为了适应我国经济高质量发展的要求,电网正朝着容量大、输送距离远、电压等级高的方向发展,高压直流输电工程也由此得以发展。桥臂电抗器是高压直流输电工程中的重要设备。然而,桥臂电抗器区别于以往电抗器的最大特点是其在运行中需要... 详细信息

为了适应我国经济高质量发展的要求,电网正朝着容量大、输送距离远、电压等级高的方向发展,高压直流输电工程也由此得以发展。桥臂电抗器是高压直流输电工程中的重要设备。然而,桥臂电抗器区别于以往电抗器的最大特点是其在运行中需要承受电流幅值相当大的交直流复合电流,交流电流和直流电流的分配规律不尽相同,导致了桥臂电抗器的空间磁场分布情况与普通平波电抗器有着很大的区别,产生了个别包封损耗过高的结果,所以在目前的运维过程中存在着明显的桥臂电抗器局部过热问题,这将会严重影响桥臂电抗器甚至电力系统的安全运行,因此有必要采用适当的研究方法从桥臂电抗器的空间磁场分布着手对异常温升展开研究,并在此基础处上提出行之有效的异常温升控制策略。为了有效解决桥臂电抗器在实际运行中的异常温升问题,需要从根源上研究异常温升出现的机理,并基于温升的机理提出一些针对异常温升的解决措施,主要内容包括:提出了五环简化缩比模型,对桥臂电抗器的空间磁场分布进行了分析;通过对空间磁场分布的分析计算电抗器在交直流叠加工况和直流工况下的损耗情况,分别计算了在两种工况下的温度场分布和热点分布情况,分析了工况对桥臂电抗器异常温升的影响;针对桥臂电抗器的异常温升,通过调整包封匝数、整体半径、包封间距的方式,研究了桥臂电抗器异常温升的影响机理,提出桥臂电抗器异常温升的控制策略,得到的主要研究结论如下:(1)计算了桥臂电抗器对应的五环简化缩比模型结构参数,并通过实验测量了该模型的空间磁场分布情况,结果表明:当简化缩比模型的线圈匝数和位置同时变化时,ρ1、ρ2随H/D的增加逐渐增大,η1、η2随H/D的增加逐渐减小,根据拟合公式即可确定某一高径比电抗器对应的最优简化缩比模型;用简化缩比模型的方法对桥臂电抗器的空间磁场分布进行分析,发现桥臂电抗器中磁场沿包封从内到外发散,内部包封的磁感应强度高于外部包封,对于内层包封,包封中部的磁感应强度略大于包封两端;对于外层包封,包封两端的磁感应强度略大于包封中部。(2)通过桥臂电抗器的空间磁场分布情况计算了各层包封和汇流排对应的损耗值作为电抗器的热源,分别在交直流叠加工况下和纯直流工况下,建立了桥臂电抗器本体和汇流排磁场与温度场有限元模型,探究了不同工况下桥臂电抗器异常温升分布影响机理。结果表明:无论在哪种工况下桥臂电抗器都是包封上半部分温度较高,但是在径向上温度的分布情况则受到工况的影响,在直流工况下中间几层包封的温度相对比较接近,温度最高的位置出现在中间包封;而交直流叠加的工况下,由于交流电流分配不合理所以最高温度出现在从外至内约1/3的位置,且该位置的温升超过了桥臂电抗器制造时的温升协议值。因此在对桥臂电抗器展开温度监测工作时,应重点关注电抗器中间1/3包封的上1/3位置。对汇流排而言,直流工况下只有电阻损耗,对应的温升相对较低,满足温升协议值,但是在交直流叠加时由于受到涡流损耗的影响,温升非常高甚至超出了温升的协议值,因此对集电环进行温度监测时,集电环应该成为关注的重点。(3)针对桥臂电抗器本体,提出了通过调整包封匝数、整体半径和包封间距的方式控制异常温升;针对汇流排,提出了对集电环开缝和实心处理的方式控制异常温升。结果表明:采用调整包封匝数和整体半径的方式控制异常温升的机理是降低过热包封的损耗,但是调整整体半径大大增加了工作量,缺乏针对性,而且对于过热包封温度降低的幅度不如调整匝数明显;调整包封间距主要是通过增加散热来实现包封温度降低,是一种比较具有针对性的温升抑制策略,但是这一方法会对相邻包封的散热产生不利影响。针对汇流排中心集电环,本文提出了集电环开缝处理和集电环实心处理两种抑制温升的措施。通过仿真与试验结果对比研究发现,两种方案都是通过使集电环内的涡流损耗均匀化的方法降低温升的,其中集电环开缝处理后温升降低了 10%左右,集电环实心处理后温升降低了 13.2%左右,因此两种方法都是降低集电环温升的可行措施。

关键词：桥臂电抗器简化缩比模型空间磁场分布异常温升控制策略

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

模块化多电平换流器桥臂电抗器参数设计方法

电力系统自动化 2013年第15期37卷 89-94页

作者：赵成勇胡静翟晓萌谢敏华高阳新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学北京市102206 国网智能电网研究院北京市102200

作为模块化多电平换流器(MMC)的重要组成部分,位于换流器桥臂的桥臂电抗器能够起到抑制换流器输出电流谐波以及限制暂态和故障电流的作用,其电感值的选取对于MMC的运行特性极为关键。文中提出了一种能够抑制交流侧电流波动量的桥臂电抗... 详细信息

作为模块化多电平换流器(MMC)的重要组成部分,位于换流器桥臂的桥臂电抗器能够起到抑制换流器输出电流谐波以及限制暂态和故障电流的作用,其电感值的选取对于MMC的运行特性极为关键。文中提出了一种能够抑制交流侧电流波动量的桥臂电抗器值的设计方法。通过对MMC拓扑结构和工作原理的分析,对桥臂电抗器进行了简化等效,详细推导了等效电感值与交流侧电流波动量之间的关系,得出了一定交流侧电流波动量条件下的等效电抗器最小值的四阶方程,并利用MATLAB对方程求解,最终得到对应的桥臂电抗器值的下限值。在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了双端21电平MMC直流输电系统模型,对设计方法的可行性和准确性进行了验证。仿真结果表明,设计的桥臂电抗器能够有效抑制交流谐波电流,且计算值与实验值基本吻合。

关键词：高压直流输电模块化多电平换流器桥臂电抗器最近电平逼近调制