多諧波激勵條件下構(gòu)件損耗的模擬與驗證.pdf

1、近年來，我國電力需求量增長較快，由于電力負(fù)荷與資源的分布不均，特高壓輸變電技術(shù)發(fā)展十分迅速。特高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流器在正常運行時產(chǎn)生大量的諧波，諧波電流流入換流變壓器和平波電抗器，使得繞組的損耗增加。由于諧波漏磁場的作用，鐵心、屏蔽、油箱等結(jié)構(gòu)件中產(chǎn)生高次諧波損耗，使得溫升增加，容易引發(fā)局部過熱問題，影響變壓器的正常運行。本文基于TEAM P21基準(zhǔn)模型和MagNet電磁場仿真軟件，提出了一種改進(jìn)的雜散損耗測量方法，對諧波激勵條件下

2、變壓器結(jié)構(gòu)件的雜散損耗特性進(jìn)行了模擬與驗證。
　　本文主要研究內(nèi)容包括：
　?。?）對TEAM P21模型中結(jié)構(gòu)件雜散損耗的測量方法進(jìn)行了研究，分析了幾種測量方法中存在的問題，基于激勵線圈的實驗測量和仿真計算的結(jié)果，提出了一種改進(jìn)的考慮了有無結(jié)構(gòu)件工況下激勵線圈損耗差的測量方法，并對工頻激勵條件下該方法的有效性進(jìn)行了驗證。
　?。?）搭建了研究諧波激勵工況下結(jié)構(gòu)件雜散損耗的實驗平臺，基于TEAM P21C-EM1簡化基

3、準(zhǔn)模型，驗證了正弦非工頻激勵條件下結(jié)構(gòu)件為非導(dǎo)磁材料時本文提出的測量方法的有效性。對諧波激勵條件下銅屏蔽的渦流損耗問題進(jìn)行了實驗?zāi)M與仿真驗證。
　?。?）基于TEAM P21C-M1簡化基準(zhǔn)模型，驗證了正弦非工頻激勵條件下結(jié)構(gòu)件為導(dǎo)磁材料時本文提出的測量方法的有效性。對模型仿真中的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率的等效均勻化方法進(jìn)行了分析，建立了實體塊（bulk）模型。研究了諧波激勵條件下由垂直漏磁通引起的疊片內(nèi)的附加損耗問題，并對磁通和損耗的分

4、布進(jìn)行了分析。
　?。?）研究了諧波激勵條件下導(dǎo)磁鋼板的雜散損耗特性和磁通分布問題。分別研究了基波與諧波混合激勵的工況下，諧波次數(shù)、相位差以及含量變化對導(dǎo)磁鋼板雜散損耗的影響，并對鋼板內(nèi)的平均磁通密度進(jìn)行了測量與分析。基于MagNet仿真結(jié)果，提取了鋼板內(nèi)部不同深度處的磁通密度值，分析了諧波激勵條件下導(dǎo)磁鋼板的集膚效應(yīng)問題。
　　本文工作對于研究諧波激勵條件下電力變壓器的雜散損耗問題具有一定的指導(dǎo)意義，為電磁裝置構(gòu)件及各類屏