發(fā)布時(shí)間：2020-12-07 10:07

　　為提高跨區(qū)域送電能力、促進(jìn)可再生能源消納,我國“十三五”規(guī)劃中提出大量投入特高壓直流輸電工程的建造,在帶來電力傳輸便捷的同時(shí),也會引發(fā)一系列工程問題。當(dāng)直流輸電系統(tǒng)工作在單極大地運(yùn)行方式下,巨大的直流電流經(jīng)直流接地極注入大地,侵入到變壓器中性點(diǎn),引起變壓器直流偏磁現(xiàn)象的產(chǎn)生。這一現(xiàn)象會造成變壓器鐵芯飽和,勵磁電流畸變,諧波含量增加,損耗增大,振動加劇,同時(shí)引發(fā)局部過熱、絕緣老化等問題,還會影響交流電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此,本文針對變壓器直流偏磁的檢測方法及其抑制措施展開了研究,主要研究工作如下:首先,對變壓器直流偏磁產(chǎn)生機(jī)理及振動特性進(jìn)行理論分析,引入了網(wǎng)絡(luò)化建模思想,以某地區(qū)直流接地極附近220kV及500kV網(wǎng)架為背景建立直流偏磁仿真模型,計(jì)算了直流系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下各變壓器中性點(diǎn)直流電流的分布。以其中一臺變壓器為例,分析了不同直流偏置量下勵磁電流的變化規(guī)律以及各次諧波的變化情況。然后,搭建了直流偏磁下振動信息采集測試平臺,對一臺單相變壓器在不同直流偏置量下空載運(yùn)行的振動加速度進(jìn)行采集,分析了直流偏磁對鐵心振動信號及其頻譜的影響規(guī)律。研究了基于EMD的欠定盲源分離算法,對負(fù)載運(yùn)行下鐵芯... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

直流偏磁產(chǎn)生機(jī)理Fig.2.1CauseofDCmagneticbias

2.2.2 變壓器振動的傳播途徑變壓器的振源主要包含：鐵芯、繞組以及冷卻系統(tǒng)中的風(fēng)扇和油泵。振動的傳播途徑如圖2.2所示[45]。從圖中可以看出，變壓器繞組和鐵芯的振動通過絕緣油傳遞到郵箱表面，其中鐵芯的振動信號還可以通過剛體連接件傳遞到油箱表面。含有風(fēng)扇和油泵變壓器，此部分振動信號也經(jīng)剛體連接件傳遞到油箱表面。圖 2.2 變壓器振動傳播途徑Fig. 2.2 Transformer vibration transmission path由于冷卻系統(tǒng)振動頻率明顯低于變壓器本體的振動頻率，通過濾波的方式能夠輕易的將冷卻系統(tǒng)的振動從油箱表面采集的振動信號中濾除。因此通過測量和分析變壓器的振動信號并將鐵芯的振動信號分離出來，便于對鐵芯振動特性進(jìn)行研究。2.3 本章小結(jié)本章主要從變壓器直流偏磁產(chǎn)生機(jī)理、振動機(jī)理以及振動信號的傳播途徑等方面進(jìn)行了研究。當(dāng)變壓器發(fā)生直流偏磁現(xiàn)象后，其磁通去向整體發(fā)生上下移動，鐵芯中的磁通特會達(dá)到半波飽和并引起勵磁電流產(chǎn)生不對稱畸變。通過對變壓器鐵芯振動進(jìn)行公式推導(dǎo)，得出直流偏磁下，變壓器鐵芯中出現(xiàn)了電流的奇次倍諧波且奇次倍頻率幅值與繞組直流偏置量成正比關(guān)系

之間的相互作用不能忽略，直流電流就會經(jīng)流入變壓器中性點(diǎn)，造成影響。對變壓器中性點(diǎn)直流電流分布的計(jì)算，經(jīng)典的計(jì)算方法大多采用變壓器中性點(diǎn)直流電流的分布，但這種方法難以分析出多個(gè)接地響，在實(shí)際工程計(jì)算中也難以實(shí)現(xiàn)。因此，本文引用網(wǎng)絡(luò)化建模的流電流通過直流接地極和交流接地極之間的相互關(guān)系傳遞到變引起直流偏磁現(xiàn)象的產(chǎn)生。了對系統(tǒng)進(jìn)行定量分析，在此引入自電阻 R0和關(guān)聯(lián)電阻 R1,2進(jìn)地極與無窮遠(yuǎn)處的電阻值，R1,2為反應(yīng)兩接地極之間耦合作用的效表面積法，非半球形的接地極及變電站接地網(wǎng)都可以等效為半便于計(jì)算，可以將其都等效成的半球形接地極再求取接地極間極間的關(guān)聯(lián)電阻可以通過靜電比擬法和鏡像理論進(jìn)行計(jì)算，接示例圖如 3.1 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2903067