直流單極工作條件下電力設(shè)備的運行特性與防護措施研究.pdf

1、我國電能資源的供需分布不均衡促進了長距離、大容量輸電技術(shù)的發(fā)展，高壓直流輸電在我國電網(wǎng)建設(shè)中占有越來越重要的地位。高壓直流輸電系統(tǒng)采用單極大地回路運行時，地中電流經(jīng)變壓器中性點流入變壓器繞組將引起變壓器直流偏磁，造成變壓器鐵芯嚴重飽和，漏磁增加，使變壓器產(chǎn)生較大的諧波電流。直流偏磁諧波在一定條件下會在變壓器低壓側(cè)無功補償裝置中放大或產(chǎn)生諧振，嚴重威脅電力電容器的運行安全。這一問題對于特高壓送端電網(wǎng)尤為突出，作為多條直流外送通道的起點，直

2、流單極運行對交流電網(wǎng)的影響更為嚴重。因此，研究直流偏磁的機理及勵磁電流的變化規(guī)律，了解偏磁諧波對無功補償電容器的影響程度，給出變壓器直流偏磁抑制措施，保障交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，具有重要的學術(shù)價值和工程意義。
　　本文闡釋了在直流系統(tǒng)單極大地工作條件下變壓器的運行特性，歸納了變壓器發(fā)生偏磁效應(yīng)時勵磁電流的計算方法，建立了電力變壓器“磁路-電路”模擬系統(tǒng)，研究了偏磁效應(yīng)時對變壓器勵磁電流的影響規(guī)律，通過傅里葉分析，發(fā)現(xiàn)了勵磁電流

3、各次諧波的幅值及諧波畸變率的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，研究了諧波對無功補償電容器的影響機理，進行了變壓器偏磁諧波對無功補償電容器的仿真分析，評估了變壓器偏磁諧波對無功補償電容器的危害，揭示了電容器電壓電流各次諧波變化與變壓器中性點電流量的關(guān)系。
　　針對變壓器直流偏磁現(xiàn)象，給出了三種抑制措施：變壓器中性點串聯(lián)電阻法、中性點接反向電流法及中性點串聯(lián)電容法。詳細分析了三種抑制措施的原理，對比分析了系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時不同措施的抑制直流效