直流輸電中換流變壓器運行特性分析.pdf

1、換流變壓器是高壓直流輸電系統(tǒng)中的核心設(shè)備，起到連接交流側(cè)電網(wǎng)與直流側(cè)電網(wǎng)的作用，但其運行環(huán)境十分惡劣故障率始終居高不下，嚴(yán)重拖延了我國電網(wǎng)建設(shè)的步伐。換流變壓器事故主要源于主絕緣的缺陷導(dǎo)致的局部放電與勵磁電流的畸變引起的繼電保護(hù)裝置誤動，不論何種情況均對直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，系統(tǒng)詳細(xì)地分析換流變壓器的運行特性并找尋其改進(jìn)方案異常緊要。
　　換流變壓器油紙絕緣材料的電導(dǎo)率受電場強(qiáng)度與溫度的影響呈非線性變化。為研

2、究材料非線性對換流變壓器極性反轉(zhuǎn)電場分布的影響，本文首先對油紙絕緣電導(dǎo)率的非線性變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值擬合，從解析函數(shù)的角度利用RC等效電路對極性反轉(zhuǎn)過程中油紙絕緣的電場分布進(jìn)行了計算與分析，借助MATLAB四階龍格庫塔算法對非線性變化規(guī)律進(jìn)行了歸算，提出等效面電荷法分析絕緣紙板上的束縛電荷量與時間常數(shù)。隨后運用ELECNET有限元軟件對一臺±400kV換流變壓器網(wǎng)側(cè)和閥側(cè)繞組端部電場進(jìn)行了仿真，得出溫度、場強(qiáng)、油道溫度梯度對實際換流變壓器

3、電場分布的影響，并找出其主絕緣缺陷位置。最后根據(jù)計算與仿真結(jié)果提出絕緣的改進(jìn)方向。
　　為研究直流偏磁及勵磁涌流對換流變壓器空載特性的影響，本文從鐵心基本磁化曲線的角度闡釋其運作機(jī)理，運用PSCAD有限元軟件對一臺±400kV換流變壓器進(jìn)行建模，通過加載不同幅值的直流電流偏置量及不同的觸發(fā)角來模擬直流偏磁、勵磁涌流及二者疊加的現(xiàn)象，仿真得出勵磁電流的波形與變化規(guī)律，根據(jù)傅里葉變換原理應(yīng)用MATLAB軟件編程提出勵磁電流的各次諧波含