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不等容量Vx接线牵引变压器负荷过程分析与补偿方案研究
| 论文题名： | 不等容量Vx接线牵引变压器负荷过程分析与补偿方案研究 |
| 关键词： | Vx接线牵引变压器;平衡补偿装置;工作原理;技术参数;电能质量 |
| 摘要： | 本文基于采用不等容量Vx接线牵引变压器的朔黄铁路龙宫牵引变电所的测试数据，分析了牵引变压器次端各绕组的负荷情况及变电所的电能质量情况，同时基于牵引变压器温升和寿命损失计算模型计算牵引变压器次端四个绕组的最高温度和日寿命损失，分析Vx牵引变压器次端各绕组的过负荷能力。可知此变电所存在F-N绕组严重过负荷的情况，同时三相侧负序问题严重。 针对Vx接线牵引变压器次端F-N绕组存在的过负荷问题和三相侧的负序问题，提出了更换Vx接线牵引变压器的方案、平衡补偿方案和双绕组并联Vv+带加强线的直接供电相间补偿方案。对平衡补偿方案进行了详细的分析，分析了一种基于静止无功发生器(SVG)的牵引变压器平衡补偿装置，平衡补偿装置能够实现相内T-N绕组与F-N绕组有功功率的传递，解决F-N绕组存在的过负荷问题，同时平衡牵引侧两侧的功率，补偿两侧的无功分量，实现消除三相侧的负序分量的目的。 基于牵引变压器平衡补偿装置提出了针对解决过负荷问题和治理负序的平衡补偿相内补偿方案和平衡补偿相间补偿方案。分析相内绕组间进行有功功率传递后各绕组的温升和寿命损失情况，同时参考通过实测数据计算得到的绕组安装容量，确定相内传递有功功率的大小。讨论Vx接线牵引变电所负序电流的计算，将三相电流补偿为三相对称的电流作为平衡补偿相间补偿方案的补偿目标。同理，将三相电流补偿为三相对称的电流作为Vv+直供相间补偿方案的补偿目标。根据SVG的结构和控制原理，分析相内补偿方案和相间补偿方案的补偿原理，确定相内补偿和相间补偿控制策略。对SVG进行直接电流控制，需要实时检测出基波有功电流，电流检测法采用基于FBD法的电流间接检测法，电流的跟踪控制方法采用三角载波控制法。 以牵引变电所实测负荷数据构造负载，在Matlab/Simulink下对平衡补偿相内补偿方案和相间补偿方案分别进行建模仿真，以各绕组负荷情况和三相侧负序电流大小的仿真结果作为考核标准，验证了平衡补偿方案能够解决Vx接线牵引变压器次端F-N绕组的过负荷问题和三相侧的负序问题。同时对双绕组并联Vv+带加强线的直接供电相间补偿方案进行仿真分析，仿真结果表明该方案可以解决牵引变压器次端F-N绕组的过负荷问题和三相侧的负序问题。 |
| 作者： | 马小楠 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李群湛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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