畢業(yè)論文-降階電感矩陣法及其在集成濾波電感變壓器中的應用

湖南大學畢業(yè)設計(論文) HUNANUNIVERSITY畢業(yè)論文論文題目降階電感矩陣法及其在集成濾波電感變壓器中的應用學生姓名學生學號專業(yè)班級電氣工程及其自動化1109班學院名稱電氣與信息工程學院指導老師學院院長2015年 月日(4.11)即可求得牽引繞組用作直流濾波電抗器時的電感量。HYPERLINK4.2.2實驗測試數據及數據對比 為驗證降階電感矩陣法的正確性及精確性，本文通過相應的試驗方案對實物進行了實體測量，并測得了試驗數據。具體的試驗接線如圖4.3所示，現場實驗圖如圖4.4所示。（a）牽引繞組反向連接（b）牽引繞組正向連接圖4.3直流濾波電抗器電感量測試試驗接線圖圖4.4直流濾波電感現場測試圖為了驗證本文提出的降階電感矩陣法在實際工程中應用的正確性和有效性，對8繞組牽引變壓器進行試驗研究后，測量得出了相應的直流濾波電抗器的電感值。表4.2牽引繞組反串結果對比參數計算數據測試數據

計算誤差U21/V16.216.2/U22/V16.216.2/U1/V01.91/I21/A37.5833.95/I22/A37.5833.95/Lf/mH1.3721.5199.6%表4.2牽引繞組正串結果對比參數計算數據測試數據

計算誤差U21/V1001.91001.9/U22/V1001.91001.9/U1/V1287012850/I21/A101.3099.34/I22/A101.3099.34/Lf/mH31.4832.102%4.3降階電感矩陣法的精確性及工程應用性能分析將實驗測得的數據與前文應用將階電感矩陣法計算求得的電感數據相對比，觀察計算值與實際測量值之間的差距，以此來分析降階電感矩陣法的實施可行性。上一小節(jié)中的表4.1和表4.2分別給出了牽引繞組反串和正串時的直流濾波電抗器電感值的計算結果以及試驗測試結果。由此可得：（1）牽引變壓器的牽引繞組正串時的電感量遠遠大于牽引繞組反串時的電感量。更接近直流牽引供電系統(tǒng)對直流濾波電感參數的要求。（2）兩種方案下直流濾波電抗器電感量的試驗測試結果比理論計算值大，這主要是因為在理論計算直流濾波電抗器時，忽略了牽引繞組的電阻分量。（3）牽引繞組反串時的電感量計算誤差要大于牽引繞組正串時的計算誤差，這是由于兩種連接方式下都忽略了繞組的電阻部分，使計算量都出現了偏大的結果，而反串時本身電感值遠遠小于正串時的電感值，所以誤差所占比例偏高。（4）理論計算結果與測試結果具有較好的一致性，最大計算誤差在10%以內，滿足工程需求。結論由于市場的推動，電氣設備逐漸向集成化、高效化、安全化發(fā)展。這樣的發(fā)展趨勢，使得以節(jié)省濾波空間來降低設備重量和體積成為了新的發(fā)展主流。為降低對濾波空間的占用，設備復用成為了不二選擇。在集成濾波電感變壓器中，應用二次繞組充當濾波電抗器以實現設備復用，不僅降低了設備重量和設備體積，還具有良好的經濟性。本文以雙流制電力機車牽引變壓器為對象，具體分析了直流工況下，牽引繞組復用為濾波電抗器的可行性，并提出了計算其電感值的具體方法。對多繞組變壓器而言，計算其電感值是個復雜的過程，工作量大，計算復雜，耗時較長，設備復用的變壓器則難度更高，建模復雜且計算模型為非線性。本文提出了一種基于降解電感矩陣法的新的計算電感值的方法，并分析了其在集成濾波電感變壓器中的應用。首先，本文詳細推導了對電感矩陣進行降階的通用轉換式，再根據設備復用狀態(tài)下接線方式的不同建立了變壓器的端口電壓方程，應用降階通用轉換式對其進行降階，結合相應的端口條件，即可得出計算直流濾波電抗電感量得公式。該方法具有很強的程序性，可通過編程方便的帶入變壓器中不同接線方式下電感量的計算，具有很廣泛的應用前景。在本文的最后，我們將計算求得的數據與實驗求得的數據進行了對比，發(fā)現計算誤差在可以接受的范圍內，從而驗證了該方法的正確性和在工業(yè)上應用的可能性。致謝信大學四年已接近尾聲，終于用這篇論文畫上句號。首先要非常感謝指導老師許加柱老師在這個學期以來的悉心指導，當我遇到問題時去請教他，他總是非常細致、耐心、及時得解決我的困惑之處，。在每周一次的例會上，老師會為我們一一點評本周的任務完成情況并對下周的任務進行分配，帶領我們一步步推進畢業(yè)設計的進程，還教給我們很多科研的方法和經驗，以及對待學術的端正態(tài)度。其次還要感謝實驗室學長學姐們的照顧，教我學習新的軟件，新的知識，還會分水果給我吃，讓我在實驗室也有家的感覺，十分親切。感謝祁琪學姐、雙萍學姐、袁歆學長、以及實驗室給