電力磁控電抗新技術(shù)及應(yīng)用

目錄
第一篇 磁控電抗器簡介及應(yīng)用背景
第一章 緒論 2
第一節(jié) 磁控電抗器的應(yīng)用背景 4
第二節(jié) 電力系統(tǒng)的無功補償裝置 5
第三節(jié) 磁控電抗器的應(yīng)用 7
一、在超/特高壓電網(wǎng)中作調(diào)相調(diào)壓設(shè)備 7
二、在遠距離輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用 7
三、在直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用 8
四、在交流配電網(wǎng)中的應(yīng)用 8
五、在有沖擊負荷的電力用戶和變電站中的應(yīng)用 9
六、在新能源發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用 10
七、在諧振接地配電網(wǎng)中的應(yīng)用 11
八、高壓大功率電機軟起動 11
九、高壓諧振試驗變壓器 12
第二章 電力系統(tǒng)中的過電壓及電壓調(diào)節(jié) 13
第一節(jié) 超高壓長線操作過電壓及其限制方法 14
第二節(jié) 超高壓長線的容升效應(yīng) 15
第三節(jié) 電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié) 17
一、超高壓輸電線的電壓調(diào)節(jié) 17
二、配電網(wǎng)中的電壓調(diào)節(jié) 19
第三章 長線電磁暫態(tài)及仿真計算 23
第一節(jié) 磁化曲線的數(shù)學(xué)模型 24
第二節(jié) 三相輸電線的π形電路模型 27
第三節(jié) 基于長線貝杰龍模型的狀態(tài)變量法 30
一、三相傳輸線的貝杰龍等效電路 30
二、龍格-庫塔法求解含貝杰龍等效電路狀態(tài)方程的問題 33
第二篇 磁控電抗器理論
第四章 磁控電抗器工作原理及數(shù)學(xué)模型 37
第一節(jié) 磁控電抗器工作原理 39
第二節(jié) 磁控電抗器數(shù)學(xué)模型 40
一、磁控電抗器的磁路系統(tǒng)及方程 40
二、磁控電抗器的電磁方程 42
三、磁控電抗器工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換和判斷 48
四、磁控電抗器的數(shù)值計算及其模型試驗 50
第三節(jié) 磁控電抗器動態(tài)特性分析 54
第五章 磁控電抗器諧波及工作特性 57
第一節(jié) 磁控電抗器等效磁路 58
第二節(jié) 磁控電抗器所產(chǎn)生的諧波 59
第三節(jié) 國家諧波標準簡述 66
第四節(jié) 諧波電路抑制方法 66
一、外延三角形磁控電抗器接線及其諧波抵消原理 67
二、曲折形磁控電抗器接線及其諧波抵消原理 71
第五節(jié) 諧波磁路抑制方法 75
一、多級飽和磁控電抗器諧波抑制原理 75
二、不同鐵心截面積比值下的磁閥優(yōu)化計算 77
第六節(jié) 磁控電抗器繞組及可控硅上的電壓和電流 89
一、磁控電抗器控制電壓和控制電流 89
二、D，K1同時導(dǎo)通時間 91
三、磁控電抗器繞組電流 92
四、可控硅及二極管上的反向電壓和電流 93
第七節(jié) 磁控電抗器伏安和控制特性 94
一、磁控電抗器伏安特性 94
二、磁控電抗器控制特性 94
第六章 磁閥式磁控電抗器簡化模型及漏電抗 97
第一節(jié) 磁控電抗器的基本結(jié)構(gòu)形式 98
一、高壓小容量結(jié)構(gòu) 98
二、高壓大容量結(jié)構(gòu) 98
三、超高壓大容量結(jié)構(gòu) 98
第二節(jié) 基本工作狀態(tài) 99
一、空載工作狀態(tài) 99
二、半極限飽和狀態(tài) 99
三、極限飽和狀態(tài) 99
第三節(jié) 磁控電抗器漏電抗及簡化電路 99
一、磁控電抗器的簡化電路 99
二、漏電抗及其簡化線圈結(jié)構(gòu) 100
第七章 磁控電抗器暫態(tài)過程及參數(shù) 107
第一節(jié) 假定條件 108
第二節(jié) 磁控電抗器漏電抗及其基本方程 109
第三節(jié) 電磁暫態(tài)過程及其參數(shù)計算 111
一、繞組電壓分析 111
二、基本狀態(tài)下的電磁過程及參數(shù) 112
三、電磁參數(shù)的一般表達式 114
第八章 裂心式磁控電抗器數(shù)學(xué)模型及其特性分析 121
第一節(jié) 裂心式磁控電抗器基本物理過程及特性 122
一、磁控電抗器空載運行 122
二、過渡過程 122
第二節(jié) 裂心式磁控電抗器容量計算及伏安特性 128
一、容量計算 128
二、磁控電抗器伏安特性 131
第三節(jié) 三相磁控電抗器數(shù)學(xué)模型 132
一、曲折形磁控電抗器的動態(tài)微分方程組 132
二、外延三角形磁控電抗器的動態(tài)微分方程組 134
第三篇 磁控電抗器應(yīng)用
第九章 磁控電抗器限制操作過電壓 139
第一節(jié) 磁控電抗器限壓機理 140
第二節(jié) 磁控電抗器限制三相對稱合閘過電壓 145
一、500kV磁控電抗器限制對稱合閘過電壓數(shù)值計算 145
二、三相磁控電抗器組限壓模擬實驗 147
第三節(jié) 磁控電抗器限壓特性分析 151
一、過電壓倍數(shù)與直流控制電壓的關(guān)系 151
二、磁控電抗器限壓特性及諧波 155
三、過電壓倍數(shù)與合閘角的關(guān)系 158
四、過電壓倍數(shù)與線路長度的關(guān)系 158
第十章 磁控電抗器接入長線的非對稱運行 161
第一節(jié) 帶磁控電抗器運行方式下感應(yīng)電壓的特性 162
一、單相開斷后的感應(yīng)電壓 162
二、兩相開斷后的感應(yīng)電壓 165
第二節(jié) 實驗研究 168
—、單相開斷 169
二、兩相開斷 170
第十一章 提高磁控電抗器響應(yīng)速度的措施 171
第一節(jié) 增加直流控制電壓提高響應(yīng)速度 172
第二節(jié) 利用充電電容放電提高響應(yīng)速度 173
第三節(jié) 直流預(yù)偏磁提高響應(yīng)速度 175
一、磁控電抗器的復(fù)勵式結(jié)構(gòu) 175
二、復(fù)勵式可調(diào)消弧線圈現(xiàn)場實驗分析 175
第十二章 磁閥式磁控電抗器調(diào)壓控制系統(tǒng) 179
第一節(jié) 控制模式及其特性 180
—、開環(huán)控制 180
二、閉環(huán)控制 181
第二節(jié) 觸發(fā)控制系統(tǒng) 182
一、測量比較 183
二、有源濾波 184
三、同步、移相及脈沖形成 184
四、線性化環(huán)節(jié) 186
五、驅(qū)動及可控硅觸發(fā)電路 187
第三節(jié) 磁閥式磁控電抗器調(diào)壓控制系統(tǒng)模擬實驗 188
第十三章 配網(wǎng)自動調(diào)諧消弧線圈及其控制 193
第一節(jié) 諧振接地電網(wǎng)及其運行 194
一、中性點位移電壓 194
二、單相接地電流及其補償 195
第二節(jié) 可調(diào)消弧線圈結(jié)構(gòu)原理 195
第三節(jié) 消弧線圈特性 196
—、伏安特性 196
二、諧波特性 197
第四節(jié) 參數(shù)自動測量和控制原理 197
一、對地電容測量方法 197
二、控制系統(tǒng)工作原理 199
三、自動補償 199
第五節(jié) 現(xiàn)場實驗及其分析 200
一、單相接地電流 200
二、接地電流自動補償 201
三、弧光接地實驗 201
第十四章 電氣化鐵道動態(tài)無功補償系統(tǒng) 203
第一節(jié) 電氣化鐵道供電系統(tǒng) 204
第二節(jié) 牽引供電系統(tǒng)電流分析及功率因數(shù) 205
一、電流分析 205
二、功率因數(shù) 206
三、有功級無功功率測量 206
第三節(jié) 動態(tài)無功補償裝置原理 207
第四節(jié) 磁控電抗器結(jié)構(gòu)及電磁方程 207
第五節(jié) 諧波特性 209
第六節(jié) 分段式并聯(lián)磁閥結(jié)構(gòu) 210
第七節(jié) 磁控電抗器實驗結(jié)果 211
第十五章 高壓電機磁控軟起動 213
第一節(jié) 電機軟起動類型 214
一、變頻軟起動 214
二、降壓軟起動 215
第二節(jié) 磁控軟起動 217
一、磁控軟起動結(jié)構(gòu) 217
二、磁控軟起動工作原理 218
三、磁控軟起動系統(tǒng)設(shè)計 218
四、磁控軟起動系統(tǒng)MATLAB仿真 219
五、計算案例 220
第十六章 磁控諧振試驗變壓器 225
第一節(jié) 特高壓工頻耐壓試驗 226
第二節(jié) 磁控諧振試驗變壓器背景簡介 228
一、概述 228
二、變壓器類試驗系統(tǒng) 228
三、串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng) 230
四、并聯(lián)諧振試驗系統(tǒng) 233
第三節(jié) 磁控諧振試驗變壓器原理 235
第四節(jié) 磁控諧振高壓試驗系統(tǒng)工作特性分析 237
第五節(jié) 串級磁控諧振高壓試驗系統(tǒng) 238
第六節(jié) 磁控諧振試驗系統(tǒng)仿真及試驗 240
一、單級磁控諧振變壓器高壓試驗系統(tǒng)仿真 240
二、串級磁控諧振變壓器高壓試驗系統(tǒng)仿真 245
三、試驗研究 251
參考文獻 257
附錄 國家諧波標準 261