直流输电地中电流对电网设备影响的分析与处理

自2002年12月500 kV 直流输电开始单极对地的调试和运行以来，附近的500kV 交流变电所主变压器出现噪声大幅度上升(上升21dB )等问题。研究分析了直流输电的地中直流电流对交流电网设备影响，包括直流偏磁对变压器和电流互感器、电网谐波对继电保护装置及地中直流对变电所接地网腐蚀的影响，提出了变压器中性点注入反向直流电流限制变压器直流偏磁的措施。     

直流单极运行对交流变压器的影响

超高压直流输电系统运行中地中电流使处于不同地电位的交流变压器中性点之间通过变压器绕组产生直流电流,分析了该直流电流对三相芯式、三相五柱式和三相分体式等不同结构变压器偏磁的影响,并结合实测结果分析了政平直流站对江苏500kV和220kV电网中性点接地运行的变压器的影响,根据有关分析提出了相应的建议。     

变压器直流偏磁抑制装置及其对继电保护影响的分析

直流输电系统以大地为回路运行时,地中直流通过附近中性点直接接地的交流变压器进入交流系统形成回路,引起变压器直流偏磁从而对交流系统产生不利影响.为此,综合比较了各种偏磁抑制方法的优缺点,分析了其对交流电网继电保护的影响.     

变压器中性点注入反向抗偏磁直流的应用分析

三峡直流输电单极对地运行产生的直流偏磁,影响了500kV武南交流主变压器中安全运行,介绍了用自行研制的直流发生装置和自动控制装置,在变压器中性点注入反向直流电流的方法,并予以实施,实际运行中,直流偏磁从11A减少到剩余的2.2A,变压器的噪声和振动随之大大下降,取得抵消直流偏磁的满意效果。     

特高压直流输电的地中电流对变压器的影响及其计算

特高压直流输电具有大容量、远距离输电等优点,在我国"西电东送"工程中起着重要的作用。针对特高压直流输电中对变压器的影响、对交流系统稳定性的影响和对地下金属的腐蚀等问题,笔者介绍了特高压直流输电系统单极运行产生的地中电流对变压器励磁电流的影响,建立了等效电路计算流过变压器的直流电流,讨论了几种缓解直流偏磁影响的方法。     

陕湖直流岗上湾接地极周边220 kV变压器直流偏磁噪声的试验研究北大核心CSCD

随着±800 kV陕北—湖北直流输电工程建设,受端武汉换流站岗上湾接地极周边交流变压器受到直流偏磁的影响严重,产生了振动噪声加剧等一系列问题,影响电网的安全稳定。本文针对存在严重直流偏磁的220 kV永阳变电站,结合±800 kV陕湖工程直流偏磁测试,开展了变压器实际运行工况下的声级现场试验,研究了直流偏磁电流对变压器噪声的影响,比较了变压器不同部位的噪声差异。得到了变压器噪声随直流偏磁电流的非线性增加的规律,且变压器短轴侧有载调压机构箱右上方在直流偏磁影响下的噪声变化最严重。该试验结果为变压器实际运行工况下的直流偏磁噪声诊断和特性研究提供数据支撑。     

交流线路对平行架设±500 kV同塔双回直流的影响及措施研究

根据三沪Ⅱ回±500 kV同塔双回直流主回路参数和华东地区典型500 kV交流线路数据,采用EMTDC程序建立了交/直流输电系统的仿真模型。研究了交直流线路平行架设条件下,直流线路极导线布置和直流系统运行工况对交直流平行架设的影响,并给出了换流变阀侧直流偏磁电流的计算结果。对交/直流线路的平行长度,它们之间的接近距离以及抑制换流变压器阀侧直流偏磁电流的措施提出了建议。     

交流线路对平行架设±500kV同塔双回直流的影响及措施研究

根据三沪Ⅱ回±500 kV同塔双回直流主回路参数和华东地区典型500 kV交流线路数据,采用EMTDC程序建立了交/直流输电系统的仿真模型.研究了交直流线路平行架设条件下,直流线路极导线布置和直流系统运行工况对交直流平行架设的影响,并给出了换流变阀侧直流偏磁电流的计算结果.对交/直流线路的平行长度,它们之间的接近距离以及抑制换流变压器阀侧直流偏磁电流的措施提出了建议.     

多回直流输电系统地下电流场对长三角地区电网的影响

直流输电线路在系统调试或发生故障情况下,会处于单极大地回路运行方式.从而可能造成部分交流输电系统中的变压器处于直流偏磁状态.针对长三角地区电网随后将有多条特高压直流落点的情况,提出了分析直流单极大地运行时流过交流系统的直流电流分布的数值计算方法,运用该计算方法分析了本区域直流线路以大地为回路运行时,对接地极周围500 kV及220 kV电网可能造成的影响,并提出了缓解直流偏磁的措施.     

深层接地极对直流偏磁影响的研究

直流输电系统单极大地回路运行时，直流电流通过变压器中性点流入变压器，造成直流偏磁问题。从深层接地极是否能够改善电流分布出发，研究深层垂直接地极的电位分布和溢流密度的计算方法，计算和比较了深层接地极在不同埋深时引起的地表电位大小，得出的结论是，接地极的埋深至多对接地极附近的土地表面电位有较大的影响，而对远方的电位影响不大。通过一个实际的500kV电网的仿真，说明直流电流在交流电网中的分布受埋深的影响很小，通过深埋接地极无法有效地解决直流偏磁问题。     

直流单极-大地方式谐波特性及其对交流保护影响的分析

直流输电系统单极-大地运行方式对交流电网继电保护产生影响的根源在于直流偏磁导致电力变压器谐波以及电流互感器传变特性的变化,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序对直流偏磁下的变压器谐波特性以及保护用电流互感器传变特性进行了全面的仿真分析,得出相应的变化规律与特点,并以此为基础分析和评估了直流输电系统单极-大地运行方式对交流电网保护的影响.     

直流单极-大地方式谐波特性及其对交流保护影响的分析

直流输电系统单极-大地运行方式对交流电网继电保护产生影响的根源在于直流偏磁导致电力变压器谐波以及电流互感器传变特性的变化,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序对直流偏磁下的变压器谐波特性以及保护用电流互感器传变特性进行了全面的仿真分析,得出相应的变化规律与特点,并以此为基础分析和评估了直流输电系统单极-大地运行方式对交流电网保护的影响。     

±800kV泰州换流站接地极入地电流对交流电网的直流偏磁影响

针对换流站直流接地极入地电流对交流电网的直流偏磁影响问题,以±800 kV泰州换流站接地极为例,分析了接地极直流电流对交流电网影响机理,对泰州换流站接地极土壤电阻率进行了实测,对电阻率实测结果进行了分层反演,并在此基础上建模仿真研究了锡盟—泰州±800 kV特高压直流输电工程受端换流站接地极对受端电网的直流偏磁影响。通过分析比较换流站试运行期间变电站偏磁情况,验证了建模分析的准确性和有效性,并得到部分站点变压器将存在严重的直流偏磁风险的结论,最后对偏磁电流超标站点进行了隔直治理,从而提升了电网整体安全稳定运行水平。     

柔性直流与交流线路平行走线工频电磁影响

采用架空输电线路分布参数模型及电压电流传播方程,考虑柔性直流系统阀侧的工频等值电路,建立了交流输电线路对柔性直流线路的工频电磁影响模型及连接变压器阀侧直流偏磁电流模型。最后以±160 kV柔性直流线路及110 kV交流输电线路参数为基础,分析了平行长度、平行距离、交流换位、直流换位等因素对偏磁电流的影响。     

大型电力变压器直流偏磁研究综述

近年来，随着我国超高压直流输电系统（HVDC）的运用，换流站附近的中性点接地变压器出现了直流偏磁现象。2001年我公司为贵州局生产的安顺变500kV主变，是国内首次遇到此问题的变压器；2001年3月至2002年10N江苏淮安上河变电所500kV主变因太阳磁暴导致的变压器直流偏磁现象引发变压器连续五次噪声异常增加。     

台山电厂变压器直流偏磁研究与防治

回顾台山电厂几起典型直流偏磁事件,讨论直流输电大地电流对交流电网影响等效网络的简化原则。应用极地电阻网络分析高肇直流对台山电厂变压器直流偏磁的影响以及台山电厂变压器中性点直流电流的变化规律,比较小电阻限流法、电容隔直法、反向电流限制法和电位补偿方法的优缺点,提出抑制台山电厂变压器中性点直流电流的工程建议。     

直流偏磁对变压器的影响

对江苏电网500kV变压器受到直流偏磁的影响所产生的问题进行分析，直流偏磁导致变压器噪声增加、变压器铁心过热、变压器温升增大，对电网安全运行极为不利。通过理论分析和实测数据计算，分析直流偏磁对电网设备的影响。     

大型变压器中性点串接抑制直流电流电容后对继电保护影响分析

直流输电系统双极不对称或单极大地回线运行时产生的地电流会导致变压器直流偏磁,影响变压器及交流系统的安全稳定运行。以某500 kV变电站主变压器直流偏磁为例,在其变压器中性点加装电容设备以抑制直流偏磁,但这会改变主变压器的零序阻抗,对零序电流保护和接地距离保护造成影响。为了研究对这些保护造成的影响,进行了理论分析研究,并对理论分析的结果进行了仿真验证。结果表明,在主变压器中性点加装小阻值容抗不会对相应继电保护的性能造成影响。     

500kV自耦变压器中性点接地方式的探讨

500 kV变电所自耦变压器中性点经小电抗接地,能在一定程度上限制220 kV侧母线的单相接地短路电流,但不能限制直流偏磁对变压器和电力系统的影响.中性点经电阻接地,可限制直流偏磁对交流系统的影响,但对限制220 kV侧母线单相接地短路电流的作用不大.文中对500 kV及以上电压等级的自耦变压器中性点接地方式进行了研究和探讨.     

基于有限元法的单相变压器直流偏磁仿真研究

中国±500 kV直流输电系统的运行经验表明:直流输电单极大地回路方式运行时,直流接地极电流会导致附近交流变压器直流偏磁现象,引起变压器局部过热、振动加剧、噪音增大。笔者运用ansoft软件分析了在不同直流偏磁情况下,变压器空载状态下的铁心磁场分布情况。结果表明,随着变压器直流电流的增加,变压器铁心饱和度愈高,磁感应强度增加,上下铁轭衔接处随着直流量的增加磁感应强度增加速率最大。