[发明专利]一种换流阀用饱和电抗器的解析模型

摘要

本发明提出了一种换流阀用饱和电抗器的解析模型。换流阀用饱和电抗器由线圈和铁心构成，在额定运行下，铁心工作状态覆盖线性和非线性两个阶段。为了更好地进行饱和电抗器的电气设计以及电气分析，本发明提供了一种换流阀用饱和电抗器的解析模型。解析模型包括线圈电阻、线圈电感、铁心电感、铁心电阻、端间电容等参数。不同外形尺寸的饱和电抗器可以计算得到其对应的电气参数。此解析模型物理概念清楚，通过实物可以很容易获得模型中所需要的各参数，为饱和电抗器的深入分析奠定了分析基础。

主权项

一种换流阀用饱和电抗器的解析模型，包括：(1)饱和电抗器的线圈电阻，其具体量值与电抗器绕组截面积、材料电阻率和长度相关；(2)饱和电抗器的端间等效电容，表征饱和电抗器线圈间电容、线圈与铁心间电容、铁心间电容等效至端间的电容值，具体量值与电抗器结构相关；(3)饱和电抗器的空心电感，表征饱和电抗器线圈部分的固有电感，具体量值与电抗器绕组的结构相关；(4)饱和电抗器的非线性铁心电感，表征饱和电抗器铁心非线性磁特性作用体现出来的非线性电感，变量为流过非线性电感上的电流，在电流小于一定门槛值时，所述门槛值为100 900安培，非线性电感为恒定值，具体取决于电抗器绕组和铁心的结构、铁心的线性磁导率等；电流高于门槛时，非线性电感以指数形式衰减，指数量值取决于铁心材料的饱和特性以及饱和电抗器的结构；(5)饱和电抗器的非线性电阻，表征饱和电抗器铁心损耗特性作用，此电阻上消耗的功率模拟表示饱和电抗器铁心的损耗，包括涡流损耗、磁滞损耗等。饱和电抗器的非线性电阻的变量为流过非线性电感的电流，在电流小于一定门槛值时，，非线性电阻为恒定值，所述门槛值为100 900安培；电流高于门槛时，非线性电阻以指数形式衰减，指数量值取决于铁心材料的饱和特性以及饱和电抗器的结构；(6)解析模型的连接关系为：饱和电抗器的非线性电感和非线性电阻为并联关系，然后与饱和电抗器的空心电感和电阻串联，最终与饱和电抗器的端间电容并联。