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随着我国经济的迅速发展,对电力供应的需求也越来越大,人们对电力系统电压、无功、谐波的要求也越来越高,而伴随而来的大功率冲击性负荷的广泛使用会导致系统电压的波动、闪变,其波形发生畸变,严重影响电力设备的安全。所以保障良好的电能质量,实现电力系统的安全、经济、可靠运行,已经成为生产生活中的头等大事。电网中无功功率的平衡对改善供电质量,提高全网经济效益至关重要,由于可控电抗器可作为无功补偿的重要手段,因此其对改善电能质量有着重要的意义。
可控电抗器一直以来就是一个研究的热点问题,其中前苏联科学家提出的借助直流控制的磁饱和型可控电抗器得到了推广和应用。该类电抗器是借助控制回路所产生的直流激磁效来应改变铁芯的磁饱和度,从而达到平滑调节无功输出的目的。而磁阀式可控电抗器就是在其基础上发展起来的。
但是三相磁阀式可控电抗器铁芯柱与磁轭中的交直流磁通相互叠加,在空载时电流波形为间断的尖脉冲,谐波含量较大,而正交铁芯磁阀式电抗器由于交直流铁芯磁路互相分离,其控制绕组产生的直流偏磁磁场可以间接控制交流磁场,使电抗器的空载电流接近标准正弦波,谐波含量极小,同时降低了电抗器的噪音水平。本文介绍了磁阀式可控电抗器的基本原理,并在原有的铁芯结构上加以改进,提出了基于正交铁芯结构的三相磁阀式可控电抗器,该结构可以进一步降低铁芯制造成本,减少噪音和谐波的产生。本文利用AnsoftMaxwell14.0仿真软件建立三相正交铁芯磁阀式可控电抗器的模型,并进行了求解计算,得出了其工作电流、工作磁通等一些曲线图,并绘制了其在工作时的场量图,分析了其磁场特点。