HVDC地電流對變壓器的影響及其抑制措施.pdf

1、隨著高壓直流輸電(HVDC)技術在國內電網愈來愈多地應用，由于其輸送容量大、輸送距離遠、調節(jié)迅速、運行靈活，HVDC在遠距離大容量輸電、區(qū)域電力系統(tǒng)互聯中起到了十分積極的作用，但同時也帶來了一些新問題。實際運行發(fā)現，當直流輸電系統(tǒng)采用大地回路運行方式時，從大地中流過的巨大直流電流會對附近的交流系統(tǒng)產生影響，特別是會對接地極附近中性點直接接地變壓器產生比較嚴重的直流偏磁，這不僅增加了變壓器的無功消耗，影響變壓器的正常運行，引起繼電保護誤動

2、，而且引起的諧波大幅升高也會對其他電氣設備產生較大影響，從而直接影響到變電站、發(fā)電廠的安全運行。隨著我國高壓直流輸電工程的日益增多，直流輸電工程單極投運時間和每年直流輸電線路的檢修造成的單極大地運行總時間也越來越長，而且直流輸電系統(tǒng)大地回線運行方式作為故障應急方式，基本上不可避免，因此，由直流輸電引起的變壓器直流偏磁的相關研究在近幾年越來越受到重視。
　　 本文采用了場路結合的辦法，將直流輸電單極大地回路方式下地表電位(Eart

3、hSurface Potential，簡稱ESP)分布計算分為電網和地下兩部分來計算；推導出了復鏡像法在水平多層、垂直多層土壤模型上的計算公式；通過對海洋、山脈、湖泊、河流等地形單獨存在時的仿真計算，分析了地形因素對接地極的接地性能和接地極附近的地表電位的影響；由于土壤結構對地表電位分布和流入變壓器中性點直流電流影響很大，通過合理選擇換流站站址的辦法可減小直流接地極電流對交流電網的影響。
　　 本文從變壓器的理論模型出發(fā)，研究和

4、分析了變壓器在直流偏勵磁情況下，勵磁電流和諧波分量的變化情況；建立變壓器的有限元模型，通過有限元仿真分析了變壓器發(fā)生偏磁的機理；并提出了一種實用的方法來檢驗變壓器耐受直流偏磁電流的能力。
　　 本文設計了一種新型變壓器中性點電容器隔直裝置(NeutrAlDC Current BlockingDevice，簡稱NCBD)，與一般的電容器隔直裝置相比，由于不需要額外的整流回路和晶閘管關斷回路，主回路的拓撲結構得以大量簡化，降低了裝置