考慮土壤結(jié)構(gòu)的直流偏磁對(duì)變壓器勵(lì)磁電流及發(fā)熱影響的研究.pdf

1、―十二五‖期間，我國(guó)將全面推廣特高壓直流輸電線的建設(shè)，目前已經(jīng)投入多個(gè)直流輸電工程。但特高壓直流電也伴隨著一系列的工程問題，如直流輸電的接地極電流會(huì)引起交流系統(tǒng)中變壓器的直流偏磁，使變壓器鐵芯磁飽和加劇，變壓器鐵芯及其他構(gòu)件損耗加大，導(dǎo)致變壓器溫度升高，可能對(duì)絕緣造成影響，還會(huì)導(dǎo)致勵(lì)磁電流畸變，產(chǎn)生諧波，以及使變壓器振動(dòng)加劇。
　　本文針對(duì)特高壓直流輸電單極運(yùn)行的背景下造成對(duì)變壓器直流偏磁的影響，建立直流接地極附近的土壤結(jié)構(gòu)對(duì)大地

2、電位變化影響的原理模型。我國(guó)幅員廣闊，土地結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計(jì)算了不同土壤結(jié)構(gòu)下大地電位的分布變化。對(duì)雙層土壤模型中各層土壤變化時(shí)的大地電位分布情況作了詳細(xì)分析。并且以西藏凍土層結(jié)構(gòu)的土壤作為實(shí)例，計(jì)算了大地電位的分布。
　　隨后，針對(duì)變壓器直流偏磁機(jī)理和類型特點(diǎn)，用EMTDC/PSCAD軟件建立了變壓器勵(lì)磁電流模型。研究了變壓器在正常工作、在交流過勵(lì)磁以及在直流偏磁等三種不同情況下勵(lì)磁電流的變化，比較三種工況變壓器勵(lì)磁電流的畸變情況。以

3、凍土層結(jié)構(gòu)在不同距離時(shí)的地電位導(dǎo)入變壓器模型中，得到各地電位影響下的勵(lì)磁電流結(jié)果，分析了變化規(guī)律。
　　接著研究變壓器鐵芯工作原理，對(duì)變壓器鐵耗和銅耗的產(chǎn)生機(jī)理及過程進(jìn)行了推導(dǎo)，分析了鐵耗和銅耗對(duì)變壓器的影響，結(jié)合maxwell電磁仿真軟件對(duì)變壓器鐵芯和繞組在3組不同大地電位影響下的損耗進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，得到了變壓器損耗的分布。依據(jù)變壓器損耗原理，運(yùn)用comsol溫度仿真軟件對(duì)變壓器鐵芯和繞組部分分別建立了三維模型，導(dǎo)入得到的不同損耗

4、分布，對(duì)y型變壓器鐵芯及繞組的溫度場(chǎng)進(jìn)行了分析，分析發(fā)生不同情況下直流偏磁情況下的溫度變化。總結(jié)了土壤結(jié)構(gòu)變化對(duì)變壓器溫度變化規(guī)律。結(jié)果顯示：變壓器中存在不同大小的直流成分時(shí)，鐵芯中的磁場(chǎng)分布和損耗分布也隨著直流電壓的增大而增大。由于現(xiàn)代鐵磁材料的損耗要求越來(lái)越高，所以隨著直流電壓的增大，鐵芯的損耗雖然也增大，但增幅比較小，是在變壓器能承受的范圍內(nèi)；但對(duì)于銅耗分析，加入不同大小的直流電壓后，變壓器繞組中的電流也增大了。隨著直流電壓的增加