目錄 第一篇 磁控電抗器簡(jiǎn)介及應(yīng)用背景 第一章 緒論 2 第一節(jié) 磁控電抗器的應(yīng)用背景 4 第二節(jié) 電力系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置 5 第三節(jié) 磁控電抗器的應(yīng)用 7 一、在超/特高壓電網(wǎng)中作調(diào)相調(diào)壓設(shè)備 7 二、在遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用 7 三、在直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用 8 四、在交流配電網(wǎng)中的應(yīng)用 8 五、在有沖擊負(fù)荷的電力用戶和變電站中的應(yīng)用 9 六、在新能源發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用 10 七、在諧振接地配電網(wǎng)中的應(yīng)用 11 八、高壓大功率電機(jī)軟起動(dòng) 11 九、高壓諧振試驗(yàn)變壓器 12 第二章 電力系統(tǒng)中的過(guò)電壓及電壓調(diào)節(jié) 13 第一節(jié) 超高壓長(zhǎng)線操作過(guò)電壓及其限制方法 14 第二節(jié) 超高壓長(zhǎng)線的容升效應(yīng) 15 第三節(jié) 電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié) 17 一、超高壓輸電線的電壓調(diào)節(jié) 17 二、配電網(wǎng)中的電壓調(diào)節(jié) 19 第三章 長(zhǎng)線電磁暫態(tài)及仿真計(jì)算 23 第一節(jié) 磁化曲線的數(shù)學(xué)模型 24 第二節(jié) 三相輸電線的π形電路模型 27 第三節(jié) 基于長(zhǎng)線貝杰龍模型的狀態(tài)變量法 30 一、三相傳輸線的貝杰龍等效電路 30 二、龍格-庫(kù)塔法求解含貝杰龍等效電路狀態(tài)方程的問(wèn)題 33 第二篇 磁控電抗器理論 第四章 磁控電抗器工作原理及數(shù)學(xué)模型 37 第一節(jié) 磁控電抗器工作原理 39 第二節(jié) 磁控電抗器數(shù)學(xué)模型 40 一、磁控電抗器的磁路系統(tǒng)及方程 40 二、磁控電抗器的電磁方程 42 三、磁控電抗器工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換和判斷 48 四、磁控電抗器的數(shù)值計(jì)算及其模型試驗(yàn) 50 第三節(jié) 磁控電抗器動(dòng)態(tài)特性分析 54 第五章 磁控電抗器諧波及工作特性 57 第一節(jié) 磁控電抗器等效磁路 58 第二節(jié) 磁控電抗器所產(chǎn)生的諧波 59 第三節(jié) 國(guó)家諧波標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)述 66 第四節(jié) 諧波電路抑制方法 66 一、外延三角形磁控電抗器接線及其諧波抵消原理 67 二、曲折形磁控電抗器接線及其諧波抵消原理 71 第五節(jié) 諧波磁路抑制方法 75 一、多級(jí)飽和磁控電抗器諧波抑制原理 75 二、不同鐵心截面積比值下的磁閥優(yōu)化計(jì)算 77 第六節(jié) 磁控電抗器繞組及可控硅上的電壓和電流 89 一、磁控電抗器控制電壓和控制電流 89 二、D，K1同時(shí)導(dǎo)通時(shí)間 91 三、磁控電抗器繞組電流 92 四、可控硅及二極管上的反向電壓和電流 93 第七節(jié) 磁控電抗器伏安和控制特性 94 一、磁控電抗器伏安特性 94 二、磁控電抗器控制特性 94 第六章 磁閥式磁控電抗器簡(jiǎn)化模型及漏電抗 97 第一節(jié) 磁控電抗器的基本結(jié)構(gòu)形式 98 一、高壓小容量結(jié)構(gòu) 98 二、高壓大容量結(jié)構(gòu) 98 三、超高壓大容量結(jié)構(gòu) 98 第二節(jié) 基本工作狀態(tài) 99 一、空載工作狀態(tài) 99 二、半極限飽和狀態(tài) 99 三、極限飽和狀態(tài) 99 第三節(jié) 磁控電抗器漏電抗及簡(jiǎn)化電路 99 一、磁控電抗器的簡(jiǎn)化電路 99 二、漏電抗及其簡(jiǎn)化線圈結(jié)構(gòu) 100 第七章 磁控電抗器暫態(tài)過(guò)程及參數(shù) 107 第一節(jié) 假定條件 108 第二節(jié) 磁控電抗器漏電抗及其基本方程 109 第三節(jié) 電磁暫態(tài)過(guò)程及其參數(shù)計(jì)算 111 一、繞組電壓分析 111 二、基本狀態(tài)下的電磁過(guò)程及參數(shù) 112 三、電磁參數(shù)的一般表達(dá)式 114 第八章 裂心式磁控電抗器數(shù)學(xué)模型及其特性分析 121 第一節(jié) 裂心式磁控電抗器基本物理過(guò)程及特性 122 一、磁控電抗器空載運(yùn)行 122 二、過(guò)渡過(guò)程 122 第二節(jié) 裂心式磁控電抗器容量計(jì)算及伏安特性 128 一、容量計(jì)算 128 二、磁控電抗器伏安特性 131 第三節(jié) 三相磁控電抗器數(shù)學(xué)模型 132 一、曲折形磁控電抗器的動(dòng)態(tài)微分方程組 132 二、外延三角形磁控電抗器的動(dòng)態(tài)微分方程組 134 第三篇 磁控電抗器應(yīng)用 第九章 磁控電抗器限制操作過(guò)電壓 139 第一節(jié) 磁控電抗器限壓機(jī)理 140 第二節(jié) 磁控電抗器限制三相對(duì)稱(chēng)合閘過(guò)電壓 145 一、500kV磁控電抗器限制對(duì)稱(chēng)合閘過(guò)電壓數(shù)值計(jì)算 145 二、三相磁控電抗器組限壓模擬實(shí)驗(yàn) 147 第三節(jié) 磁控電抗器限壓特性分析 151 一、過(guò)電壓倍數(shù)與直流控制電壓的關(guān)系 151 二、磁控電抗器限壓特性及諧波 155 三、過(guò)電壓倍數(shù)與合閘角的關(guān)系 158 四、過(guò)電壓倍數(shù)與線路長(zhǎng)度的關(guān)系 158 第十章 磁控電抗器接入長(zhǎng)線的非對(duì)稱(chēng)運(yùn)行 161 第一節(jié) 帶磁控電抗器運(yùn)行方式下感應(yīng)電壓的特性 162 一、單相開(kāi)斷后的感應(yīng)電壓 162 二、兩相開(kāi)斷后的感應(yīng)電壓 165 第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)研究 168 —、單相開(kāi)斷 169 二、兩相開(kāi)斷 170 第十一章 提高磁控電抗器響應(yīng)速度的措施 171 第一節(jié) 增加直流控制電壓提高響應(yīng)速度 172 第二節(jié) 利用充電電容放電提高響應(yīng)速度 173 第三節(jié) 直流預(yù)偏磁提高響應(yīng)速度 175 一、磁控電抗器的復(fù)勵(lì)式結(jié)構(gòu) 175 二、復(fù)勵(lì)式可調(diào)消弧線圈現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)分析 175 第十二章 磁閥式磁控電抗器調(diào)壓控制系統(tǒng) 179 第一節(jié) 控制模式及其特性 180 —、開(kāi)環(huán)控制 180 二、閉環(huán)控制 181 第二節(jié) 觸發(fā)控制系統(tǒng) 182 一、測(cè)量比較 183 二、有源濾波 184 三、同步、移相及脈沖形成 184 四、線性化環(huán)節(jié) 186 五、驅(qū)動(dòng)及可控硅觸發(fā)電路 187 第三節(jié) 磁閥式磁控電抗器調(diào)壓控制系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn) 188 第十三章 配網(wǎng)自動(dòng)調(diào)諧消弧線圈及其控制 193 第一節(jié) 諧振接地電網(wǎng)及其運(yùn)行 194 一、中性點(diǎn)位移電壓 194 二、單相接地電流及其補(bǔ)償 195 第二節(jié) 可調(diào)消弧線圈結(jié)構(gòu)原理 195 第三節(jié) 消弧線圈特性 196 —、伏安特性 196 二、諧波特性 197 第四節(jié) 參數(shù)自動(dòng)測(cè)量和控制原理 197 一、對(duì)地電容測(cè)量方法 197 二、控制系統(tǒng)工作原理 199 三、自動(dòng)補(bǔ)償 199 第五節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)及其分析 200 一、單相接地電流 200 二、接地電流自動(dòng)補(bǔ)償 201 三、弧光接地實(shí)驗(yàn) 201 第十四章 電氣化鐵道動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng) 203 第一節(jié) 電氣化鐵道供電系統(tǒng) 204 第二節(jié) 牽引供電系統(tǒng)電流分析及功率因數(shù) 205 一、電流分析 205 二、功率因數(shù) 206 三、有功級(jí)無(wú)功功率測(cè)量 206 第三節(jié) 動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置原理 207 第四節(jié) 磁控電抗器結(jié)構(gòu)及電磁方程 207 第五節(jié) 諧波特性 209 第六節(jié) 分段式并聯(lián)磁閥結(jié)構(gòu) 210 第七節(jié) 磁控電抗器實(shí)驗(yàn)結(jié)果 211 第十五章 高壓電機(jī)磁控軟起動(dòng) 213 第一節(jié) 電機(jī)軟起動(dòng)類(lèi)型 214 一、變頻軟起動(dòng) 214 二、降壓軟起動(dòng) 215 第二節(jié) 磁控軟起動(dòng) 217 一、磁控軟起動(dòng)結(jié)構(gòu) 217 二、磁控軟起動(dòng)工作原理 218 三、磁控軟起動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 218 四、磁控軟起動(dòng)系統(tǒng)MATLAB仿真 219 五、計(jì)算案例 220 第十六章 磁控諧振試驗(yàn)變壓器 225 第一節(jié) 特高壓工頻耐壓試驗(yàn) 226 第二節(jié) 磁控諧振試驗(yàn)變壓器背景簡(jiǎn)介 228 一、概述 228 二、變壓器類(lèi)試驗(yàn)系統(tǒng) 228 三、串聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng) 230 四、并聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng) 233 第三節(jié) 磁控諧振試驗(yàn)變壓器原理 235 第四節(jié) 磁控諧振高壓試驗(yàn)系統(tǒng)工作特性分析 237 第五節(jié) 串級(jí)磁控諧振高壓試驗(yàn)系統(tǒng) 238 第六節(jié) 磁控諧振試驗(yàn)系統(tǒng)仿真及試驗(yàn) 240 一、單級(jí)磁控諧振變壓器高壓試驗(yàn)系統(tǒng)仿真 240 二、串級(jí)磁控諧振變壓器高壓試驗(yàn)系統(tǒng)仿真 245 三、試驗(yàn)研究 251 參考文獻(xiàn) 257 附錄 國(guó)家諧波標(biāo)準(zhǔn) 261