19

Минобрнауки россии

ФГБОУ ВПО «ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.И. ЛЕНИНА»

Бачурина Анастасия Дмитриевна, Дьячков Андрей Александрович, КУРС 3, ГРУППА 25 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ

Научные руководители: Соколов Александр Михайлович, д.т.н., доцент, Шадриков Тимофей Евгеньевич, ассистент

Иваново – 2015

Аннотация

Рассмотрен вопрос оценки КПД полупроводникового преобразователя напряжения повышенной частоты для электропередач с нетрадиционными параметрами токов и напряжений. Отмечено, что в настоящее время из-за отсутствия приборной базы, возникают препятствия к непосредственному определению КПД по стандартной методике. Рассмотрена энергетическая методика определения КПД, основанная на расчёте затраченной энергии на нагрев теплоносителя и снятия показаний с приборов, измеряющих физические величины (ток и напряжение) в цепи промышленной частоты и постоянного тока.

Также рассмотрен вопрос о распределении напряжения вдоль высоковольтной обмотки силового трансформатора повышенной частоты, поскольку у таких трансформаторов имеются свои характерные особенности конструкции и режима работы, заметно влияющие на данный параметр в отличие от силовых трансформаторов промышленной частоты.

Содержание

3

Введение 4

Основная часть 5

1 Исследование КПД полупроводниковых преобразователей напряжения 5

1.1 Описание физической модели 6

1.2 Экспериментальная часть 8

1.3 Расчётная часть 10

1.4 Характерные зависимости 11

2 Исследование распределения напряжения по обмотке высоковольтного силового трансформатора повышенной частоты 12

2.1 Причины неравномерного распределения напряжения по длине обмотки. 12

2.2. Описание физической модели 13

2.3. Результаты измерений 15

Заключение 18

Используемая литература 19

Введение

Стремительное развитие силовой полупроводниковой электроники, а также новейших разработок по применению электронных устройств в электроэнергетике создаёт условия для решения проблем энергетики, рассмотренных в [1], и позволяют перейти к созданию электроэнергетических систем нового поколения [2].

Перспектива создания и применения высоковольтных электропередач с нетрадиционными параметрами токов и напряжений (трапецеидальная форма напряжения, повышенная/пониженная частота) [1-3] требует всесторонней технико-экономической оценки и обоснованности использования данных электропередач на практике. Определение показателей и характеристик всех компонентов высоковольтной электропередачи с нетрадиционными параметрами токов и напряжений – один из важнейших этапов такой оценки.

Для оценки КПД всей электропередачи требуется определить КПД отдельных её элементов. Весьма важным элементом высоковольтной кабельной электропередачи повышенной частоты является полупроводниковый преобразователь напряжения. Для таких преобразователей была разработана нестандартная методика оценки их КПД.

Следует также отметить, что в связи с возникшей возможностью создания и применения высоковольтных кабельных линий электропередач повышенной частоты необходимой становится разработка и исследование силовых высоковольтных трансформаторов, являющихся неотъемлемой частью таких электропередач. Анализ существующих литературных источников показывает, что в настоящее время практически отсутствуют сведения о распределении напряжения вдоль высоковольтной обмотки силового трансформатора повышенной частоты в различных режимах его работы.