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大容量变频谐振升压系统的选型及应用

作　者: 孙正竹
导　师: 周浩；沈群武
学　校: 浙江大学
专　业: 电气工程
关键词: GIS组合电器电力电缆变频电源试验装置脉冲宽度调制交流耐压试验
分类号: TM835
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
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内容摘要

随着电力技术的发展,高压输电技术成为解决电力负荷和电力发电区域不一致的主要技术手段。而为了提高电网的可靠性,减少停电事故的发生,对高压电力设备的性能监督显得尤为重要。本文通过研究GIS组合电器和高压电力电缆的特点,结合试验规程的要求,提出了采用变频谐振系统进行GIS组合电器和高压电力电缆的交流耐压试验。变频谐振系统具有效率高,体积小,操作方便易于现场应用的优点在现场得到越来越广泛的应用。本文首先通过对电力电子技术发展的分析,以及当前电力试验设备发展状况的分析,比较了国内外同类设备的优缺点,提出采用PWM控制方式的变频谐振系统作为GIS组合电器和高压电力电缆交流耐压的试验设备。然后本文详细介绍了GIS交流耐压和电力电缆交流耐压的试验规程,对当前电力建设中遇到的GIS组合电器和高压电缆的试验电压和试验程序做了分析,并提出了现场试验需求。接着本文重点讲述整个装置中的高压电抗器、变频电源、励磁变的参数要求以及为提高现场工作效率而采用的试验装置一体化的技术要求进行分析,并分析了变频电源的内部原理,以及故障保护方式。然后针对不同电压等级,不同长度的高压电力电缆提出了电抗器和励磁变配置方式。通过不同电压等级及不同长度的GIS组合电器和高压电力电缆交流耐压试验数据来说明采用本文设计参数制造的变频谐振系统的合理性。证明了此装置可靠性高、安全性好、实用性强。整套装置的应用创造了较好的社会效益和经济效益。本文最后就交流耐压试验中出现的问题及发现的电力设备的质量问题做说明,为以后的广泛应用提供经验。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
目次  8-11
1 绪论  11-17
  1.1 研究的变频谐振升压系统背景与目的  11
  1.2 国内外同类型设备发展情况  11-15
    1.2.1 电力电子元器件的发展情况  11-12
    1.2.2 变频电源的发展情况  12-14
    1.2.3 电力设备耐压试验装置的发展情况  14-15
  1.3 变频谐振升压装置的特点  15-16
  1.4 本次论文需解决的问题  16-17
2 GIS组合电器和高压电缆交流耐压试验原理分析  17-24
  2.1 GIS组合电器交流耐压试验程序分析  17-19
  2.2 高压电力电缆交流耐压试验程序分析  19
  2.3 高压电力电缆和GIS组合电器电气设备的特点  19-21
    2.3.1 GIS组合电器的特点  19-20
    2.3.2 高压电力电缆的特点  20-21
  2.4 串联谐振升压系统的升压原理分析  21-24
3 变频串联谐振升压系统的主要技术参数选定  24-31
  3.1 变频串联谐振升压系统整体功能设定  24
  3.2 谐振升压电抗器电气参数的确定  24-26
    3.2.1 谐振升压电抗器电压大小的确定  24-25
    3.2.2 谐振升压电抗器试验频率的确定  25
    3.2.3 谐振升压电抗器试验电流即试验容量的确定  25-26
  3.3 高压电压分压器测量单元确定  26
  3.4 变频电源参数的确定  26-28
    3.4.1 变频电源控制方式和容量的确定  27
    3.4.2 变频电源输入输出确定  27-28
    3.4.3 变频电源其它参数确定  28
  3.5 电力变压器的局部放电试验用的中间变压器的确定  28
  3.6 变频系统防晕措施的确定  28-29
    3.6.1 高压引线防晕参数选择  28-29
    3.6.2 高压分压器和谐振电抗器的防晕措施  29
  3.7 变频电源电源侧进线电缆及熔丝参数的确定  29-31
4 各个单元的技术性能分析  31-36
  4.1 变频电源的技术性能分析  31-34
    4.1.1 变频电源的整流和直流储能回路  31-32
    4.1.2 变频电源的逆变回路  32
    4.1.3 变频电源的保护回路  32
    4.1.4 变频电源自身的局部放电量控制  32-33
    4.1.5 变频电源散热处理  33-34
  4.2 谐振电抗器技术性能分析  34
  4.3 变频电源和励磁变的一体化设计性能分析  34-36
5 变频谐振升压系统的应用注意事项及成品图  36-38
  5.1 使用前注意事项  36
  5.2 使用时注意事项  36
  5.3 使用后注意事项  36
  5.4 成品制作  36-38
6 变频谐振升压系统现场试验中的常见配置  38-43
  6.1 谐振电抗器和励磁变常见配置方式  38-40
  6.2 谐振电抗器和励磁变常见配置方式所带负荷范围  40-43
7 现场实例应用情况分析  43-54
  7.1 在500kV GIS组合电器交流耐压试验中的应用  43-45
  7.2 在220kV三相母线共体式GIS组合电器交流耐压试验中的应用  45-48
  7.3 在220kV电力电力电缆试验中的应用  48-50
  7.4 现场应用经验总结  50-51
  7.5 现场常见问题分析处理  51-54
    7.5.1 被试品电容量太小  51
    7.5.2 励磁变电压满载  51-52
    7.5.3 被试品击穿部位查找  52
    7.5.4 试验频率不稳定,不能正常升压  52-54
8 结论和展望  54-56
  8.1 结论  54
  8.2 展望  54-56
参考文献  56-59
作者简介  59

大容量变频谐振升压系统的选型及应用

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