摘 要

现代工业中，大中型电气设备，尤其是高压、中压电动机及配套设备的数量以很快的速度增长。而这些设备在使用过程中一旦出现问题，其寿命也会受到影响。因此，多年来人们一直致力于研究保护电机、延长其使用寿命的的电抗器，随着数十年来技术的不断进步，关于可控饱和电抗器方面的研究促进了饱和电抗器这一大类产品的进步。然而，在可控饱和电抗器的合闸涌流过程中，电抗器很可能受到合闸磁化电流的影响而不能稳定运行，甚至会发生损坏，进而破坏电网和电机的稳定运行。因此，对于电抗器合闸涌流抑制方案的研究，是电抗器乃至整个电力系统稳定运行的基础。在这方面，仍然需要进一步的研究与实践。

该论文根据这些年来合闸激磁涌流的研究经验，并放眼于实际应用的要求，进行了关于可控饱和电抗器合闸涌流及其抑制方案的探讨。主要完成了对可控饱和电抗器进行分析，了解其拓扑结构、工作原理以及阻抗变换，在此基础上比较自励式磁饱和电抗器和直流它励式饱和电抗器，找到它们各自的有点和缺点，选出一种合适的可控饱和电抗器，为下面电抗器合闸涌流的建模仿真打下基础。

在可控饱和电抗器合闸涌流及其抑制方法的研究过程中，仿真是得出结论的条件，也是整个方案最关键的一环。在仿真中建模最重要，如何去建立出有效的，满足方案要求的，符合标准的模型，是该论文里的难点。

关键词：可控饱和电抗器；合闸涌流；阻抗变换；

Abstract

Modern industry, medium and large electrical equipment, especially in the number of high-voltage, medium-voltage motors and related equipment at a rapid pace. These devices during use when problems arise, their life will be affected. Thus, over the years it has been working on the motor protection, extend the life of the reactor, along with decades of advances in technology, on the controllable saturable reactor of research to promote the saturable reactor of this category of products improvement. However, in a controlled saturated reactor closing surge process, the reactor is likely to be affected by the closing of the magnetizing current operation can not be stable, or even damage will occur, and thus undermine the stable operation of the power grid and the motor. Thus, for research reactors closing surge suppression scheme it is the basis for the reactor and the whole power system stable operation. In this respect, still we need further study and practice.
The paper based on these closing years of transformer magnetizing inrush current research experience, and look at the requirements of practical application, were controllable saturable reactor closing and explore the exciting surge suppression program, a major research paper:
(1) Controlled Saturated Reactor Structure
    Controllable saturable reactor were analyzed to understand the topology, works and impedance conversion, relatively self-excited magnetic saturation reactor and a DC separately excited type saturated reactor on this basis, to find their respective advantages and disadvantages, to elect a species suitable controllable saturable reactor, the reactor is below the closing surge modeling and simulation of the foundation.
(2) Controlled Saturated Reactor closing surge suppression modeling and simulation method
Controllable saturable reactor inrush current and suppression methods of the research process, the simulation is concluded that the conditions of the entire program is the most critical part. In the simulation modeling of the most important, how to build an effective, meet the requirements of the program, in line with the standard model, the paper is in difficulty.
The results showed that controllable saturable reactor inrush current reactive compensation suppression scheme is effective, it is possible to produce a good effect in practice.

Keywords: controllable saturable reactor; inrush current; impedance transformation;

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3研究的关键问题及难点 3

1.4 本文的研究内容 4

第2章 可控饱和电抗器合闸涌流的机理特征及抑制措施 5

2.1 可控饱和电抗器合闸涌流机理 5

2.1.1可控饱和电抗器工作原理 5

2.1.2 合闸磁化电流分析 5

2.2 合闸涌流的危害性 7

2.3 常用的电抗器合闸涌流抑制方法 8

2.3.1 改变电抗器结构抑制涌流 8

2.3.2电抗器无功补偿抑制涌流 8

2.3.3电抗器合闸内插电阻抑制涌流 9

2.4本章小结 10

第3章 可控饱和电抗器结构及其阻抗变换 11

3.1 机械式电抗器结构及工作原理 11

3.1.1机械式电抗器结构分析 11

3.1.2机械式电抗器实用情况和劣势 13

3.2 可控饱和电抗器拓扑结构及其阻抗变换 13

3.2.1 可控饱和电抗器结构分析 13

3.2.2 自励式可控饱和电抗器阻抗变换 18

3.3本章小结 25

第4章 可控饱和电抗器合闸涌流及其抑制方案建模仿真 26

4.1 可控饱和电抗器合闸涌流的模型搭建 26

4.1.1可控饱和电抗器合闸涌流建模 26

4.1.2可控饱和电抗器无功补偿抑制方案的模型搭建 28

4.2可控饱和电抗器无功补偿系统仿真 29

4.3 本章小结 31

第5章 总结与展望 32

5.1 研究总结 32

5.2未来展望 32

参考文献 33

致 谢 34

第1章 绪论

我国在现代化进程中，工业化程度越来越高，电力系统也随着高速发展起来，电网容量越来越大，对电能的质量要求也越来越高。 然而，容量日益扩张的电网极大地提高了在系统中短路容量的限定数值。而电路电流的扩大会危害到电力设备，影响电路设备的安全运行，所以作为保护电网，抑制涌流及谐波的电抗器就显得尤为重要。本文主要是为了分析可控饱和电抗器的原理，和其合闸涌流的机理，并在此基础上得到抑制涌流的方案并验证其效果，最后分析出最佳的抑制技术。

1.1 研究目的及意义

随着智能化的快速进步，电气设备在日常生活中使用的愈加广泛。工厂里的传送装置；农业上的灌溉机；军用的自动火炮，都必须使用电机；即使是小孩子的玩具-四驱车，电机也是驱动的核心，也是小孩子快乐的动力。

直流电机是首先被发明出来并广泛投入使用的一带电机。但是由于在结构方面，直流电机有两大劣势：一，电刷容易被磨损、二换向器机械强度低，而不得不被交流电机所更替。现在使用量最大的是交流电机，在直流电机中，三相鼠笼式异步电动机具有结构简易，结实耐用等长处，种种优点让其应用广泛，并且占据使用的主流。