高温超导变压器论文_诸嘉慧,张宏杰,杨艳芳,陈盼盼,丘明

导读:本文包含了高温超导变压器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:超导,变压器,高温,脉冲,电感,磁场,储能。

高温超导变压器论文文献综述

诸嘉慧,张宏杰,杨艳芳,陈盼盼,丘明[1](2019)在《电网故障电流冲击下高温超导变压器表征模型及其限流特性分析》一文中研究指出城市负荷中心电网中逐渐增大的短路电流已经超过断路器的开断容量,成为威胁电网安全运行的主要问题。而具有故障限流特性的高温超导变压器不仅能提高城市变电站容量,还能限制短路电流,成为研究热点之一。针对一台25MV·A/110kV高温超导变压器,基于磁热耦合分析方法,对高温超导变压器中超导线圈的失超限流过程搭建理论分析模型,然后应用PSCAD/EMTDC与Matlab联合仿真法,建立含高温超导变压器的单机无穷大系统仿真模型,计算并比较在不同短路故障下的高温超导变压器限流运行暂态过程、限流波形变化规律及限流比,获得超导变压器在不同故障下的温升变化规律。发现超导变压器的限流率随故障电流幅值增加而逐渐增大,最大可达55.63%,温升值取决于限流比率。最后,绕制一个超导变压器模型线圈,测试该线圈的临界电流特性和大电流冲击下的失超阻抗变化规律,验证超导线圈的限流效果。研究结论可以为具有限流特性的超导变压器的设计与保护提供参考。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2019年14期)

焦灿,李海涛,安韵竹,陈毅,姜志鹏[2](2019)在《高温超导脉冲变压器线圈结构参数影响分析》一文中研究指出用于脉冲功率电源的高温超导脉冲变压器,集超导储能与脉冲放电为一体,在脉冲功率技术中有着良好的发展前景.设置合理的线圈结构参数可以提升高温超导脉冲功率变压器的耦合系数和储能容量,满足脉冲功率电源小型化、轻量化的优化目标.本文利用有限元仿真软件Anysys EM,建立了同轴饼式线圈迭加结构的单模块变压器模型和环形结构的多模块变压器模型,根据磁场分布和后期计算,分析了结构参数对脉冲变压器耦合系数和原边超导线圈的储能的影响.仿真分析结果表明,在77 K时,采用相同用线量的情况下,单模块高温超导脉冲变压器耦合系数和原边电感线圈的储能随线圈高度减小逐渐增大;多模块高温超导脉冲变压器减小线圈高度、增大内半径能够获得较高的性能,为超导脉冲变压器的脉冲电源实验验证提供了一定的参考依据.(本文来源于《低温物理学报》期刊2019年03期)

吴爽[3](2019)在《6.6MVA高温超导牵引变压器电磁设计分析》一文中研究指出随着世界经济的飞速发展,人们的生活水平日益提高,较之过去有了更多的出行要求,而高速列车是最为方便、快捷且环保的一种出行方式,因此世界各国都大力发展高速铁路,列车行驶的速度也作为评价一个国家铁路实力的标准。列车行驶的速度越高对车载设备的要求也就越高,因此在列车高速化的同时也提出了车载变压器轻量化的诉求,而高温超导材料的应用为变压器轻量化提供了一种思路。总的来说各国对高温超导牵引变压器技术的研究还不是很成熟,目前都停留在样机的阶段,题目依托课题室变压器项目致力于研发一台6.6MVA高速列车用牵引变压器并最终上车试验。本文依据常规变压器的设计流程结合超导材料的电磁特性给出了一个初步结构,其间涵盖了超导绕组所用带材选择、绕组绕制方式确定、等效电阻计算、短路阻抗工程算法以及以变压器效率为方向的热预算。在完成初步的结构设计之后绕制了一个320VA的小容量变压器,搭建临界电流和交流损耗测试平台对该变压器进行试验测试,测得的临界电流值作为后续仿真计算的参数放入模型中,测得的交流损耗与仿真计算值对比相互验证。考虑超导材料的各向异性给出其临界电流的计算方法,针对高温超导变压器所绕线圈提出用单带传输损耗Norris模型结合超导线圈特点计算其交流损耗的思路。然后基于COMSOL有限元软件对高温超导变压器建模计算其电磁场分布以及交流损耗值,其间涵盖了对超导绕组二维轴对称模型的均质化处理、对低压侧Roebel电缆的等效处理、对变压器铁芯的简化考虑等,据此给出了铁磁性材料以及绕组排列参数对交流损耗的影响。为满足项目对于变压器效率的要求,在变压器绕组端部添加导磁环并对导磁环的结构对交流损耗的影响做了深入分析。最后以L049_43结构为基础,对其添加最佳导磁环结构计算其交流损耗,满足设计要求。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-01)

路通,李震梅,李海涛,柳娜,张圣[4](2019)在《基于高温超导脉冲变压器的脉冲电源建模与仿真》一文中研究指出本文采用模块化建模方法,建立脉冲电源驱动导轨型电磁发射的数学模型,利用动态负载取代固定负载,分析加力与非加力两种动态负载、固定负载对放电特性的影响,研究多个高温超导脉冲功率变压器模块的并联放电特性,并探究多个模块驱动的轨道式电磁发射特性。仿真结果表明,当负载电阻和电感分别固定在1. 2 mΩ和1μH时,相比于动态负载,固定负载副边电流的脉冲峰值误差为13. 11%,使用动态模型能更精确地研究脉冲电源的放电特性。(本文来源于《低温与超导》期刊2019年02期)

李重阳,高畅,武玉新[5](2018)在《不同绕组结构的高温超导变压器漏磁场分析》一文中研究指出高温超导带材具有各向异性,带材所处的漏磁场,特别是径向漏磁场会直接影响其载流能力和交流损耗。对高温超导变压器不同绕组结构的漏磁场进行对比分析,研究减小绕组端部径向漏磁场的方法。以1250k VA高温超导变压器为例,利用Ansoft Maxwell有限元软件,建立模型并进行暂态漏磁场分析,得出漏磁场分布较好绕组排布方式。(本文来源于《低温与超导》期刊2018年08期)

张晓彤[6](2018)在《高温超导混合脉冲变压器的断路开关过零技术研究》一文中研究指出脉冲功率技术是一门多学科交叉的新兴技术学科,在国防、工业以及民用领域应用广泛。脉冲功率技术的常用储能方式有电容储能和电感储能,其中电容储能技术最为成熟,但其能量密度偏低,如果需要较大的输出电流,则装置的体积较大。电感储能的密度较电容储能大得多,随着超导技术的发展,储能密度还将继续增加。并且电感储能具有能量损耗小、储存能量时间长的特点。但电感储能在转换电路时需要断开断路开关,将在其两端产生高电压,因此对于断路开关的技术要求较高。针对这一问题,本文总结传统放电模式,提出了两种新型的针对断路开关保护的电路,分别进行了理论分析与仿真,对前者建立了多模块并联协同放电的模型并进行仿真验证,并对后者模型进行了单模块实验验证。本文分析了轨道型电磁发射的基本原理和机电模型,对恒流驱动电磁轨道炮装置进行了可行性分析,得到了能量损耗与系统参数的关系。然后对各种储能方式进行比较,验证了电感储能具有明显优势,但这种储能方式对断路开关的保护非常关键。目前,基于原有传统的高温超导混合脉冲变压器的原边断路开关采用IGCT作为主开关的电路结构,由于IGCT承受电流能力有限且价格较贵,为了保护断路开关且使电路适用于高能量系统,提出了一种将ICCOS技术应用于传统高温超导混合脉冲变压器的电路。与原有电路改进主要在于原边断路开关,使用晶闸管替换原有IGCT,运用ICCOS技术进行断路,通过仿真得到了与之前基本一致的负载电流波形与开关电压波形,因此改进后的电路扩大了适应范围,降低了成本。由于单个模块难以得到实际所需的高峰值宽脉冲的负载电流,接下来对此电路进行了多模块建模,得到了脉宽时间约为7ms,电流幅值为36.5kA的平滑脉冲曲线。针对传统电感储能型电路对于断路开关的保护方式,论述了利用电感失超而产生变化电流的弊端,改变了原有触发电感失超而产生衰变电流的方式,提出一种新型的利用超导电感和电容储能结合的电路,使断路开关在流过的电流为零时断开,获得了高峰值的负载电流,保护了断路开关,抑制了开关两侧的过电压,且具有能量回收的功能。最后,为了验证新提出的电感电容结合型脉冲变压器放电模式的可行性,研制了一个小型的实验用的脉冲变压器,在液氮冷却的条件下进行了放电实验,实验结果与仿真波形基本一致,验证了此变压器结构设计是可行的。(本文来源于《山东理工大学》期刊2018-06-07)

郑欣欣[7](2018)在《高温超导脉冲变压器设计及性能优化》一文中研究指出作为一门新兴学科,脉冲技术被广泛用于医疗、电力等行业。目前,该技术的核心是高密度的能量存储以及高功率能量释放。超导脉冲技术将超导磁储能、脉冲功率结合,具有能量存储久、无耗能、分量轻、对初级输入要求低等优点。超导储能脉冲变压器是超导脉冲功率系统的重要组成部件,它集初级能量的存储和高脉冲成形功能于一体。本论文以Bi-2223/Ag高温超导脉冲变压器为对象,对其先后展开了相关理论分析、基本组成结构设计、多种性能优化分析、直流试验验证分析。介绍了本课题的来源、研究背景、意义,对相关文献进行了归纳总结,详细地介绍了脉冲功率系统储能方式、超导材料发展进程及现状。对超导体基本特性进行分析,介绍了有限元分析基本理论。借助Ansoft软件分析了Bi-2223/Ag线圈模型的轴向、径向感应磁场分布特点,提出了Bi-2223/Ag高温超导线圈临界电流计算方法。分析了脉冲变压器基本工作原理,设计了小型单模块Bi-2223/Ag高温超导脉冲变压器模型,结合有限元仿真结果,拟合出了变压器原边临界电流密度表达式。采用改变线圈高厚比的方案对单模块脉冲变压器原边临界电流、储能容量、耦合系数、线圈受力进行优化分析。选择了发散磁场小、储能大、载流能力强的环形组合结构作为多模块高温超导脉冲变压器组合排列方式。分析了多模块磁场坐标转换方法,针对不同路径下的磁场分布进行分析。对环形多模块高温超导脉冲变压器的相关性能参数进行了优化分析与对比。设计并组装一小型单模块Bi-2223/Ag脉冲变压器,在液氮条件下进行了直流测试试验。把测试结果与仿真结果进行对比,有力地验证了本论文中关于Bi-2223/Ag高温超导脉冲变压器原边线圈临界电流值计算方法的可行性。本文的相关研究结果对Bi-2223/Ag高温超导脉冲变压器在超导脉冲功率系统中的实用化提供了一定的基础。(本文来源于《山东理工大学》期刊2018-06-07)

马韬,朱志芹,邱清泉,胡磊,滕玉平[8](2016)在《1250kV·A叁相高温超导变压器的系统集成与试验》一文中研究指出对1250kV·A/10.5kV/0.4kV叁相高温超导变压器的系统设计、集成、试验与并网示范运行进行了研究。该超导变压器的一次侧绕组为螺线管型,二次侧绕组为饼式线圈结构,均采用Bi2223/Ag铜合金加强高温超导带材制备;铁心为叁相叁柱式,采用取向硅钢片迭成;低温恒温器带有室温孔,采用耐低温的玻璃钢制作。测试表明,该超导变压器的空载损耗为2319.2W,空载电流为0.254%,短路阻抗为5.6%,负载损耗为249W。此外,对一、二次侧之间的主绝缘进行了35kV/1min/50Hz工频耐压测试,测试最大泄漏电流12.6mA;对一次侧绕组纵绝缘进行了负向75kV/1.2μs/50μs全波雷电冲击电压测试。完成相关测试后,该超导变压器于2014年9月9日开始并网示范运行,长时间运行可靠。(本文来源于《电工技术学报》期刊2016年21期)

孙立林,胡道宇,金之俭,杨海,孙秦妮[9](2016)在《高温超导空心变压器椭圆磁场计算分析》一文中研究指出变压器的磁场研究对于高温超导变压器的设计具有非常重要的意义,尤其是对高温超导空心变压器。由于每一条磁力线均直接作用于线圈,因此磁场对高温超导空心变压器临界电流和交流损耗磁场的影响更为显着。文中通过数学计算,得出高温超导空心变压器在其空间任一点产生的磁场为形状和大小,论证了该磁场为带旋转分量的椭圆形磁场,并通过有限元仿真验证计算结果。(本文来源于《低温与超导》期刊2016年06期)

李重阳[10](2016)在《叁相高温超导变压器漏磁场分析》一文中研究指出对于现代电力变压器来说,是一种可靠性高、效率高的电力设备。然而,伴随着我国城市建设的迅速发展,相应的电力工业得到了迅猛发展,并且变压器相关技术也迅速发展,这样的发展对于变压器相关技术的要求逐步增大。如今,电力变压器除了要满足电、磁、力、热和高效率等的技术要求以外,并且更要满足小型化、无油和低噪声等的要求,其目的是为了减小占用空间、减小发生危险的可能以及减少环境的污染。与高温超导变压器相比而言,传统的变压器尤其是不可避免的缺点不能够满足现代电力工业发展的需求。高温超导变压器具有体积小、重量轻、环保性能好、安全性高、节能等特点,因此适合于供电密度密集、容量高的场所,还可以用作与其他常规的电力设备或者其他超导电力设备连接的装置。但由于超导带材的高载流密度和各向异性,漏磁问题对于超导带材来说显得尤为突出。高温超导变压器的漏磁场的存在能够降低变压器绕组的载流能力,增加交流损耗,与此同时还影响着常态和故障状态下作用在绕组上电磁力,使超导绕组变形甚至损坏。由此,有必要减小高温超导变压器的漏磁场。本文首先对高温超导变压器以及其优势做了简要的介绍,并对超导变压器漏磁场的发展历程与目前的研究现状进行了分析和说明。其次,在对高温超导变压器进行电磁理论分析的基础之上,结合了Ansoft Maxwell电磁场有限元分析软件,以1250kVA的叁相高温超导变压器作为研究对象,对研究对象进行建模以及漏磁场分析。进而得到磁感应强度分布云图以及路径上的径向漏磁分量曲线图。再次,利用Ansoft Maxwell电磁场分析软件,对不同绕组结构的超导变压器进行漏磁场分析,进而减小漏磁场。其中包括不等气隙绕组结构、分裂绕组结构、阶梯形绕组结构和辅助绕组结构的不同方案的漏磁场分析,得到磁感应强度分布云图以及路径上的径向漏磁分量曲线图。最后,通过对比分析不同绕组结构方案的优点以及缺点,给出比较合适的选择方案,为高温超导变压器电磁设计、绕组的优化和改进方面提供参考依据。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2016-06-17)

高温超导变压器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

用于脉冲功率电源的高温超导脉冲变压器,集超导储能与脉冲放电为一体,在脉冲功率技术中有着良好的发展前景.设置合理的线圈结构参数可以提升高温超导脉冲功率变压器的耦合系数和储能容量,满足脉冲功率电源小型化、轻量化的优化目标.本文利用有限元仿真软件Anysys EM,建立了同轴饼式线圈迭加结构的单模块变压器模型和环形结构的多模块变压器模型,根据磁场分布和后期计算,分析了结构参数对脉冲变压器耦合系数和原边超导线圈的储能的影响.仿真分析结果表明,在77 K时,采用相同用线量的情况下,单模块高温超导脉冲变压器耦合系数和原边电感线圈的储能随线圈高度减小逐渐增大;多模块高温超导脉冲变压器减小线圈高度、增大内半径能够获得较高的性能,为超导脉冲变压器的脉冲电源实验验证提供了一定的参考依据.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高温超导变压器论文参考文献

[1].诸嘉慧,张宏杰,杨艳芳,陈盼盼,丘明.电网故障电流冲击下高温超导变压器表征模型及其限流特性分析[J].中国电机工程学报.2019

[2].焦灿,李海涛,安韵竹,陈毅,姜志鹏.高温超导脉冲变压器线圈结构参数影响分析[J].低温物理学报.2019

[3].吴爽.6.6MVA高温超导牵引变压器电磁设计分析[D].北京交通大学.2019

[4].路通,李震梅,李海涛,柳娜,张圣.基于高温超导脉冲变压器的脉冲电源建模与仿真[J].低温与超导.2019

[5].李重阳,高畅,武玉新.不同绕组结构的高温超导变压器漏磁场分析[J].低温与超导.2018

[6].张晓彤.高温超导混合脉冲变压器的断路开关过零技术研究[D].山东理工大学.2018

[7].郑欣欣.高温超导脉冲变压器设计及性能优化[D].山东理工大学.2018

[8].马韬,朱志芹,邱清泉,胡磊,滕玉平.1250kV·A叁相高温超导变压器的系统集成与试验[J].电工技术学报.2016

[9].孙立林,胡道宇,金之俭,杨海,孙秦妮.高温超导空心变压器椭圆磁场计算分析[J].低温与超导.2016

[10].李重阳.叁相高温超导变压器漏磁场分析[D].兰州交通大学.2016

论文知识图

带材结构示意图单相叁柱式高温超导变压器的结构...1 单柱外铁式高温超导变压器结构...中国630kVA高温超导变压器高温超导变压器漏磁场的叁维有...容量为63MVA/2IMVA的叁相/单相高温

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