电力磁控电抗新技术及应用

目录
第一篇 磁控电抗器简介及应用背景
第一章 绪论 2
第一节 磁控电抗器的应用背景 4
第二节 电力系统的无功补偿装置 5
第三节 磁控电抗器的应用 7
一、在超/特高压电网中作调相调压设备 7
二、在远距离输电系统中的应用 7
三、在直流输电系统中的应用 8
四、在交流配电网中的应用 8
五、在有冲击负荷的电力用户和变电站中的应用 9
六、在新能源发电系统中的应用 10
七、在谐振接地配电网中的应用 11
八、高压大功率电机软起动 11
九、高压谐振试验变压器 12
第二章 电力系统中的过电压及电压调节 13
第一节 超高压长线操作过电压及其限制方法 14
第二节 超高压长线的容升效应 15
第三节 电力系统电压调节 17
一、超高压输电线的电压调节 17
二、配电网中的电压调节 19
第三章 长线电磁暂态及仿真计算 23
第一节 磁化曲线的数学模型 24
第二节 三相输电线的π形电路模型 27
第三节 基于长线贝杰龙模型的状态变量法 30
一、三相传输线的贝杰龙等效电路 30
二、龙格-库塔法求解含贝杰龙等效电路状态方程的问题 33
第二篇 磁控电抗器理论
第四章 磁控电抗器工作原理及数学模型 37
第一节 磁控电抗器工作原理 39
第二节 磁控电抗器数学模型 40
一、磁控电抗器的磁路系统及方程 40
二、磁控电抗器的电磁方程 42
三、磁控电抗器工作状态的转换和判断 48
四、磁控电抗器的数值计算及其模型试验 50
第三节 磁控电抗器动态特性分析 54
第五章 磁控电抗器谐波及工作特性 57
第一节 磁控电抗器等效磁路 58
第二节 磁控电抗器所产生的谐波 59
第三节 国家谐波标准简述 66
第四节 谐波电路抑制方法 66
一、外延三角形磁控电抗器接线及其谐波抵消原理 67
二、曲折形磁控电抗器接线及其谐波抵消原理 71
第五节 谐波磁路抑制方法 75
一、多级饱和磁控电抗器谐波抑制原理 75
二、不同铁心截面积比值下的磁阀优化计算 77
第六节 磁控电抗器绕组及可控硅上的电压和电流 89
一、磁控电抗器控制电压和控制电流 89
二、D，K1同时导通时间 91
三、磁控电抗器绕组电流 92
四、可控硅及二极管上的反向电压和电流 93
第七节 磁控电抗器伏安和控制特性 94
一、磁控电抗器伏安特性 94
二、磁控电抗器控制特性 94
第六章 磁阀式磁控电抗器简化模型及漏电抗 97
第一节 磁控电抗器的基本结构形式 98
一、高压小容量结构 98
二、高压大容量结构 98
三、超高压大容量结构 98
第二节 基本工作状态 99
一、空载工作状态 99
二、半极限饱和状态 99
三、极限饱和状态 99
第三节 磁控电抗器漏电抗及简化电路 99
一、磁控电抗器的简化电路 99
二、漏电抗及其简化线圈结构 100
第七章 磁控电抗器暂态过程及参数 107
第一节 假定条件 108
第二节 磁控电抗器漏电抗及其基本方程 109
第三节 电磁暂态过程及其参数计算 111
一、绕组电压分析 111
二、基本状态下的电磁过程及参数 112
三、电磁参数的一般表达式 114
第八章 裂心式磁控电抗器数学模型及其特性分析 121
第一节 裂心式磁控电抗器基本物理过程及特性 122
一、磁控电抗器空载运行 122
二、过渡过程 122
第二节 裂心式磁控电抗器容量计算及伏安特性 128
一、容量计算 128
二、磁控电抗器伏安特性 131
第三节 三相磁控电抗器数学模型 132
一、曲折形磁控电抗器的动态微分方程组 132
二、外延三角形磁控电抗器的动态微分方程组 134
第三篇 磁控电抗器应用
第九章 磁控电抗器限制操作过电压 139
第一节 磁控电抗器限压机理 140
第二节 磁控电抗器限制三相对称合闸过电压 145
一、500kV磁控电抗器限制对称合闸过电压数值计算 145
二、三相磁控电抗器组限压模拟实验 147
第三节 磁控电抗器限压特性分析 151
一、过电压倍数与直流控制电压的关系 151
二、磁控电抗器限压特性及谐波 155
三、过电压倍数与合闸角的关系 158
四、过电压倍数与线路长度的关系 158
第十章 磁控电抗器接入长线的非对称运行 161
第一节 带磁控电抗器运行方式下感应电压的特性 162
一、单相开断后的感应电压 162
二、两相开断后的感应电压 165
第二节 实验研究 168
—、单相开断 169
二、两相开断 170
第十一章 提高磁控电抗器响应速度的措施 171
第一节 增加直流控制电压提高响应速度 172
第二节 利用充电电容放电提高响应速度 173
第三节 直流预偏磁提高响应速度 175
一、磁控电抗器的复励式结构 175
二、复励式可调消弧线圈现场实验分析 175
第十二章 磁阀式磁控电抗器调压控制系统 179
第一节 控制模式及其特性 180
—、开环控制 180
二、闭环控制 181
第二节 触发控制系统 182
一、测量比较 183
二、有源滤波 184
三、同步、移相及脉冲形成 184
四、线性化环节 186
五、驱动及可控硅触发电路 187
第三节 磁阀式磁控电抗器调压控制系统模拟实验 188
第十三章 配网自动调谐消弧线圈及其控制 193
第一节 谐振接地电网及其运行 194
一、中性点位移电压 194
二、单相接地电流及其补偿 195
第二节 可调消弧线圈结构原理 195
第三节 消弧线圈特性 196
—、伏安特性 196
二、谐波特性 197
第四节 参数自动测量和控制原理 197
一、对地电容测量方法 197
二、控制系统工作原理 199
三、自动补偿 199
第五节 现场实验及其分析 200
一、单相接地电流 200
二、接地电流自动补偿 201
三、弧光接地实验 201
第十四章 电气化铁道动态无功补偿系统 203
第一节 电气化铁道供电系统 204
第二节 牵引供电系统电流分析及功率因数 205
一、电流分析 205
二、功率因数 206
三、有功级无功功率测量 206
第三节 动态无功补偿装置原理 207
第四节 磁控电抗器结构及电磁方程 207
第五节 谐波特性 209
第六节 分段式并联磁阀结构 210
第七节 磁控电抗器实验结果 211
第十五章 高压电机磁控软起动 213
第一节 电机软起动类型 214
一、变频软起动 214
二、降压软起动 215
第二节 磁控软起动 217
一、磁控软起动结构 217
二、磁控软起动工作原理 218
三、磁控软起动系统设计 218
四、磁控软起动系统MATLAB仿真 219
五、计算案例 220
第十六章 磁控谐振试验变压器 225
第一节 特高压工频耐压试验 226
第二节 磁控谐振试验变压器背景简介 228
一、概述 228
二、变压器类试验系统 228
三、串联谐振试验系统 230
四、并联谐振试验系统 233
第三节 磁控谐振试验变压器原理 235
第四节 磁控谐振高压试验系统工作特性分析 237
第五节 串级磁控谐振高压试验系统 238
第六节 磁控谐振试验系统仿真及试验 240
一、单级磁控谐振变压器高压试验系统仿真 240
二、串级磁控谐振变压器高压试验系统仿真 245
三、试验研究 251
参考文献 257
附录 国家谐波标准 261