基于轴对称模型的特高压变压器直流偏磁分析

文中针对特高压自耦变压器三维模型直流偏磁计算耗时长的问题,通过分析特高压变压器的磁路结构特点,建立了特高压变压器的等效轴对称二维模型,有效减小直流偏磁计算规模。与三维模型进行对比,验证了轴对称模型的正确性和有效性。轴对称模型能够在较短的时间内完成偏磁计算,有效减少直流偏磁的计算工作量,且计算精度可以保证,相较于三维模型有一定优势。在轴对称仿真模型的基础上,进一步分析串联电阻及时间步长对直流偏磁计算精度的影响,并获得了串联电阻的取值范围。最后,通过时域场路耦合原理进行不同直流电流下的特高压变压器负载直流偏磁求解,分析直流偏磁的电磁效应。结果表明,随着直流偏磁电流的增加,励磁电流及绕组电流波形发生严重畸变,并产生很大的谐波分量,影响变压器乃至电力系统的安全稳定运行。     

500kV自耦变压器直流偏磁的仿真研究

对500kV自耦变压器受到直流偏磁时的影响进行了研究.利用电路一磁路耦合时域的方法建立变压器模型,并在MATLAB环境下进行了实际变压器的仿真计算,分析了直流偏磁下变压器的励磁电流.     

自耦变压器在直流偏磁情况下的磁场仿真计算

建立了自耦变压器在直流偏磁情况下的仿真模型,对变压器铁心磁密随时间变化的特性进行了仿真分析与计算.     

特高压调压变压器直流偏磁特性计算

分析了特高压调压变压器的工作原理,获得直流偏磁下调压变压器的等效电路,建立了调压变压器的有限元磁场模型。基于时域场路耦合模型,计算分析了当调压抽头位于第一分接头时不同直流偏磁影响下特高压调压变压器的电流特性,也对比分析了调压变压器各绕组电流的谐波的变化规律。计算结果可为调压变压器的保护提供参考。     

直流偏磁条件下变压器励磁电流及铁心损耗计算

提出了一种综合考虑变压器非线性影响的计算直流偏磁条件下变压器励磁电流及铁心损耗的解析方法,给出了变压器非线性模型的具体建模过程,并通过有限元分析及试验结果验证了仿真的正确性。     

500 kV单相自耦变压器空载直流偏磁下的损耗和温升试验及分析

为了分析直流偏磁对即将投入运行的某500 kV单相自耦电力变压器的损耗和热点温升的影响,在该单相变压器产品上,在出厂试验后对其进行了直流偏磁试验.在高压侧并联的模拟空载试验条件下,高压直流回路的直流电流最大加到了 3.3 A;详细分析了试验测得的电压、电流、谐波、无功、空载损耗随直流电流增大的变化规律.在直流偏磁电流为...     

特高压变压器直流偏磁计算及无功功率特性分析

针对变压器的直流偏磁问题,分析了特高压变压器直流偏磁时无功损耗的响应机理,给出无功损耗计算方法,进行无功损耗特性分析。采用增加串联电阻的方法,提高计算电流中直流分量的计算精度。结合电压补偿,消除增加串联电阻后导致的电压下降问题。根据特高压变压器的实际参数,建立变压器的场路耦合模型,进行特高压变压器不同直流偏磁电流下的仿真计算。研究表明,变压器直流偏磁时,励磁电流波形严重畸变。随着直流偏磁电流的增加,特高压变压器的空载无功功率逐渐增加,直流偏磁电流超过一定范围后,无功功率随着直流偏磁电流的增加近似呈线性增加。相同直流偏磁电流时,负载下的无功功率明显大于空载下的无功功率。相比于无直流偏磁时的无功功率,相同直流偏磁电流时,空载与负载下的无功增额大体相同。     

特高压直流对500kV变压器直流偏磁的影响分析

直流系统单极运行时会在周边变压器中引起直流偏磁,以江苏苏北电网±800 k V晋北—南京、±800 k V锡盟—泰州、±800 k V陇彬—徐州特高压直流工程为例,研究其对500 k V变电站直流偏磁的综合影响。兼顾各接地极附近土壤情况,采用综合水平多层土壤模型,建立了苏北电网直流系统模型,对单条或多条直流线路同时单极运行时附近变电站的偏磁电流进行仿真分析。结果表明:土壤电阻率越大,距离接地极同一位置处地电位越高;多条直流线路同时单极运行时主变偏磁电流数值等于各单条直流线路单极运行时的代数和;相邻变电站的抑制措施应综合考虑。     

基于ANSYS Maxwell的750kV自耦变压器直流偏磁仿真

为研究西北电网750kV变压器遭受直流偏磁的影响,基于有限元原理使用实际750kV自耦变压器参数建立了场路耦合模型,并根据自耦变压器高中压绕组电气连接特点,考虑偏磁直流电流不同流通路径和大小,对750kV变压器励磁电流的变化和内部磁场分布进行了仿真分析。结果表明:励磁电流和低次谐波会随着直流偏磁增加而急剧增加,不同情况下变压器铁芯铁轭部分磁感应强度变化最为明显;同时单侧旁轭上的调压绕组流过的偏磁直流电流越多,铁芯左右侧不对称饱和程度越严重。相关结论为考虑直流偏磁时750kV自耦变压器的设计和维护提供了参考。     

基于U-I曲线的单相自耦变GIC无功损耗算法

准确计算整个电网的地磁感应电流(GIC)无功扰动非常困难。针对超特高压电网广泛采用的单相自耦变压器,提出了一种基于变压器U-I曲线和铭牌参数计算变压器GIC无功损耗的方法,算法利用厂家提供的U-I曲线和铭牌参数建立ψ-i曲线解析模型,求取变压器的GIC无功扰动增量,适用于地磁暴影响评估的工程计算。算例分析结果验证了算法的有效性。     

直流偏磁变压器消耗无功的计算

研究了直流输电单极大地回线方式运行导致高压变压器直流偏磁情况下变压器消耗无功功率的数值规律.基于电力系统暂态仿真计算程序PSCAD建立了不同结构变压器直流偏磁状态下的无功计算模型,定量分析中性点直流电流与消耗无功功率的关系.结果表明,直流电流越大,励磁电压越高,变压器消耗的无功功率越大;在变压器中性点直流电流小于20A和励磁电压小于1.1p.u.情况下,单相、三相三柱、三相壳式、三相五柱变压器消耗的无功功率与直流电流显现近似线性关系.单相变压器消耗无功功率最多,三相壳式变压器次之,三相五柱式变压器消耗的无功功率略小于三相壳式变压器;三相三柱变压器消耗的无功功率最少.综合上述结果,当运行中发现如下任意一种情况时,建议采用抑制变压器中性点直流电流的相关措施:单相变压器中性点直流电流超过10A,三相壳式和三相五柱变压器超过12A,三相三柱变压器超过60A.     

基于爱泼斯坦方圈的直流偏磁实验及分析

在高压直流输电的单极大地运行方式中,直流电流通过接地的中性点流入变压器绕组会给电力变压器造成危害。随着直流输电的应用和发展,直流偏磁问题已经得到越来越多的重视。对于直流偏磁问题的研究不仅有利于揭示直流偏磁机理,而且对变压器的设计和运行有着重要的指导意义。本文利用爱泼斯坦方圈进行了直流偏磁测试。通过对励磁电流各次谐波的分析,研究了直流偏磁对励磁电流及饱和铁心的影响。     

基于PSCAD／EMTDC仿真平台的特高压直流输电控制系统研究

以云广±800kV特高压直流输电系统为研究对象,利用PSCAD／EMTDC仿真软件建立交流系统、换流器、换流变压器、交直流滤波器、直流平波电抗器、直流输电线路的仿真模型,研究直流控制分层控制原理及其在PSCAD／EMTDC中的等效实现方法,利用该仿真平台进行云广±800kV特高压直流输电系统的控制系统建模。将基于本平台搭建的电磁暂态模型与实际工程系统调试时的波形进行了对比,证明该平台与工程实际控制保护系统功能等效。基于该平台进行直流工程控制系统仿真的结果可信,有利于更深入的研究高压直流输电的控制与保护系统并对分析结果进行仿真验证,具有工程实际指导意义。     

直流偏磁对变压器保护的影响及直流偏磁保护改进

随着高压直流输电工程的建设,直流系统对周边电力设备的影响逐步受到关注.当直流系统单极大地运行或直流控制系统出现异常时,可能产生较大的直流电流注入相邻变压器.此时变压器可能产生直流偏磁.文中通过对变压器几种磁饱和特性的对比指出了直流偏磁的特殊性,结合现场波形特征分析直流偏磁及常见的偏磁抑制装置对保护设备的影响,指出现有直...     

特高压换流变压器支撑件的直流偏磁损耗计算

根据抑制特高压换流变压器直流偏磁原因温升的需求,提出研究换流变压器铁芯钢质支撑件直流偏磁损耗的计算方法,为设计与制造抑制温升提供依据。根据换流变压器的短路阻抗大以及拉板、夹件结构的设计特点,采用Ansoft Maxwell仿真软件,建立了包括铁芯和油箱、拉板等支撑件的三维有限元模型,考虑短路阻抗和拉板、夹件等因素的影响,完成了励磁电流、涡流场分布及涡流损耗效应的计算。结果表明,与普通变压器相比,换流变压器直流偏磁油箱及铜屏蔽的涡流损耗增加得较快,以及铁芯拉板的开槽方式,也会造成拉板涡流损耗增大。