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(yīng)用

湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)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(yīng)用學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號專業(yè)班級電氣工程及其自動化1109班學(xué)院名稱電氣與信息工程學(xué)院指導(dǎo)老師學(xué)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(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)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(yīng)的試驗方案對實物進行了實體測量，并測得了試驗數(shù)據(jù)。具體的試驗接線如圖4.3所示，現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)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(yīng)的直流濾波電抗器的電感值。表4.2牽引繞組反串結(jié)果對比參數(shù)計算數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)

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(jié)果對比參數(shù)計算數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)

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(yīng)用性能分析將實驗測得的數(shù)據(jù)與前文應(yīng)用將階電感矩陣法計算求得的電感數(shù)據(jù)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(jié)果以及試驗測試結(jié)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(shù)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(jié)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(xiàn)了偏大的結(jié)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(jié)果與測試結(jié)果具有較好的一致性，最大計算誤差在10%以內(nèi)，滿足工程需求。結(jié)論由于市場的推動，電氣設(shè)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(shè)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(shè)備復(fù)用成為了不二選擇。在集成濾波電感變壓器中，應(yīng)用二次繞組充當(dāng)濾波電抗器以實現(xiàn)設(shè)備復(fù)用，不僅降低了設(shè)備重量和設(shè)備體積，還具有良好的經(jīng)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(fù)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(fù)雜的過程，工作量大，計算復(fù)雜，耗時較長，設(shè)備復(fù)用的變壓器則難度更高，建模復(fù)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(yīng)用。首先，本文詳細推導(dǎo)了對電感矩陣進行降階的通用轉(zhuǎn)換式，再根據(jù)設(shè)備復(fù)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(yīng)用降階通用轉(zhuǎn)換式對其進行降階，結(jié)合相應(yīng)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(yīng)用前景。在本文的最后，我們將計算求得的數(shù)據(jù)與實驗求得的數(shù)據(jù)進行了對比，發(fā)現(xiàn)計算誤差在可以接受的范圍內(nèi)，從而驗證了該方法的正確性和在工業(yè)上應(yīng)用的可能性。致謝信大學(xué)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(dǎo)老師許加柱老師在這個學(xué)期以來的悉心指導(dǎo)，當(dāng)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(wù)完成情況并對下周的任務(wù)進行分配，帶領(lǐng)我們一步步推進畢業(yè)設(shè)計的進程，還教給我們很多科研的方法和經(jīng)驗，以及對待學(xué)術(shù)的端正態(tài)度。其次還要感謝實驗室學(xué)長學(xué)姐們的照顧，教我學(xué)習(xí)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(xué)姐、雙萍學(xué)姐、袁歆學(xué)長、以及實驗室給