發(fā)布時間：2020-02-07 04:37

【摘要】：近些年，直流偏磁越來越引起人們的重視，這是因為它會對變壓器和系統(tǒng)造成很大的危害。實際上，造成變壓器直流偏磁有兩個原因：其一，當高壓直流輸電系統(tǒng)以單極大地回路方式運行時，大地中回流的直流電流會通過接地中性點流入變壓器繞組內(nèi)；其次，太陽等離子風的動態(tài)變化與地磁場間相互作用會產(chǎn)生地磁風暴會在變壓器繞組中產(chǎn)生低頻感應(yīng)電流，由于其頻率非常低，可近似認為是直流電流。 本文針對直流偏磁對變壓器的影響以及抑制措施進行了詳細理論分析和實驗研究，推導(dǎo)出發(fā)生直流偏磁后變壓器總磁通表達式。通過交直流混合系統(tǒng)簡化電路圖，計算出直流偏磁擾動量表達式，并通過其表達式得出影響直流偏磁的直接因素。通過變壓器的等效電路，推導(dǎo)出輸入輸出電壓和電流的表達式，并利用PSCAD/EMTDC軟件仿真出加入不同大小直流情況下輸入輸出電壓、電流波形。 比較三相變壓器組、三相三柱式變壓器和三相五柱式變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)，得出三相變壓器組更易受直流偏磁影響這一結(jié)論。定義了一個全新的概念—直流比置系數(shù)，以便更加直觀的比較不同結(jié)構(gòu)變壓器受偏磁影響的程度。利用仿真軟件在不同直流比置系數(shù)條件下，仿真出兩種變壓器勵磁電流波形和Ф-I曲線，并驗證了三相變壓器組承受直流偏磁差這一特點。 提出一種中性線電容隔直可控開斷橋式的新型電路拓撲結(jié)構(gòu)，來抑制直流偏磁。與傳統(tǒng)電容隔直電路相比，本方法利用同步暫態(tài)電流抑制橋型電路中的直流電感來限制故障初期短路電流上升變化率，且無需控制系統(tǒng)響應(yīng)，瞬時自動投入，從而避免了暫態(tài)電流沖擊而損壞電容器。本抑制方法還可以確保變壓器中性點有效接地，使控制系統(tǒng)有充足的響應(yīng)時間切換工作方式。詳細地給出抑制裝置電路的等效結(jié)構(gòu)，并計算出系統(tǒng)發(fā)生故障情況下電容器電壓、電流解析結(jié)果，通過解析結(jié)果給出電容器等電路主要參數(shù)的選取依據(jù)。 最后，利用PSCAD/EMTDC仿真軟件驗證了此抑制裝置可以完全有效地抑制變壓器直流偏磁，并對比分析了系統(tǒng)故障時加入隔直裝置前后抑制瞬態(tài)沖擊電流的效果。制作了小功率的隔直流實驗裝置，模擬了系統(tǒng)短路情況下對故障電流峰值的抑制效果，且實驗結(jié)果與仿真相吻合，證明了該抑制方法的有效性和實用性。
【圖文】：

-2 是交直流輸電的簡化結(jié)構(gòu)圖。將圖 2-2 做合理等效，就可效電路圖，如圖 2-3 所示。其中，Ra為交流輸電線路的總輸電線路的淺層接地電阻，Rc為交流輸電線路的深層接地輸電系統(tǒng)接地極之間的互阻，Rd、Re分別為直流輸電線路阻，RL為交流輸電線路電阻及設(shè)備電阻，ID為直流輸電系直流偏磁擾動量。

-14-從圖 2-6 到圖 2-9 四幅仿真圖中可以看出，在沒有直流偏磁作用下，，即 Idc=0時，變壓器的輸入電流、電壓和輸出電流、電壓均為正負半周對稱的正弦波。
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM721.1

【參考文獻】

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1 郭滿生;梅桂華;劉東升;劉艷村;程志光;張喜樂;;直流偏磁條件下電力變壓器鐵心B-H曲線及非對稱勵磁電流[J];電工技術(shù)學(xué)報;2009年05期

2 趙志剛;劉福貴;張俊杰;劉蘭榮;范亞娜;程志光;顏威利;;直流偏磁條件下變壓器勵磁電流的實驗與分析[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年04期

3 李泓志;崔翔;劉東升;盧鐵兵;程志光;;直流偏磁對三相電力變壓器的影響[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年05期

4 張文亮,胡毅;特高壓輸變電設(shè)備應(yīng)用于工程的分析研究[J];電力設(shè)備;2004年07期

5 蒯狄正,萬達,鄒云;直流輸電地中電流對電網(wǎng)設(shè)備影響的分析與處理[J];電力系統(tǒng)自動化;2005年02期

6 趙杰;黎小林;呂金壯;曾嶸;牛r

本文編號：2577088