论文摘要
社会工业的飞速发展与科技的进步,带动了新材料、新元器件、新工艺技术的发展。例如,具有高导磁系数的高质量导磁材料的使用;具有高性能的半导、超导二极管、晶闸管的出现;计算机技术与数值计算方法的结合以及电力整流逆变技术的灵活应用等。电力工业的飞速发展,对电力系统的三大指标:电压、无功、谐波的要求越来越高,而伴随而来的大功率冲击性负荷的广泛使用会导致系统的电网电压发生波动、闪变、波形畸变等危害,严重影响电力设备、电器设备的安全,从而威胁到电网的安全稳定运行。因此电网中的无功平衡对改善供电质量、提高全网经济效益和供电可靠性至关重要。基于磁放大器的磁饱和原理的三相磁阀式可控电抗器(简称Three_phase MCR),能根据电力系统参数的变化,利用直流激磁作用控制铁心的饱和程度来控制和改变交流绕组感抗值,从而平滑调节自身容量。其适用电压范围广、可靠性高、谐波含量小、控制灵活、响应速度快、造价低、运行维护简单等显著优点,使其成为电力系统电压调节和无功补偿的理想设备。三相磁阀式可控电抗器的优点决定了其广泛的应用领域,它在限制工频过电压和操作过电压、补偿线路容性无功、抑制潜供电流、消除发电机自励磁、提高线路出力和长期效益等方面具有很大的应用潜力。本文研究的三相MCR,是一种重要的电气及电磁物理装置,其工作状态和性能一般由其电磁场及其它物理场来决定。采用Ansoft Maxwell 3D有限元电磁分析软件进行电磁仿真分析,能分析其铁心磁密、磁场强度、能量、应力,绕组电流等,并提供形象直观的电力线分布、磁力线分布矢量图、等位线云图,为MCR的设计与优化提供可靠的依据。这种由数值模拟仿真取代传统的代价昂贵的样品试验方法,不管从设计周期还是经济效益上都具有明显的优势。
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