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)中的核心設備，起到連接交流側電網(wǎng)與直流側電網(wǎng)的作用，但其運行環(huán)境十分惡劣故障率始終居高不下，嚴重拖延了我國電網(wǎng)建設的步伐。換流變壓器事故主要源于主絕緣的缺陷導致的局部放電與勵磁電流的畸變引起的繼電保護裝置誤動，不論何種情況均對直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行構成了嚴重的威脅，系統(tǒng)詳細地分析換流變壓器的運行特性并找尋其改進方案異常緊要。
　　換流變壓器油紙絕緣材料的電導率受電場強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電場分布的影響，本文首先對油紙絕緣電導率的非線性變化規(guī)律進行了數(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過程中油紙絕緣的電場分布進行了計算與分析，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)側和閥側繞組端部電場進行了仿真，得出溫度、場強、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)計算與仿真結果提出絕緣的改進方向。
　　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理，運用PSCAD有限元軟件對一臺±400kV換流變壓器進行建模，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)傅里葉變換原理應用MATLAB軟件編程提出勵磁電流的各次諧波含