換流變壓器鐵芯材料特性與直流偏磁研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求日益增加，而我國特有的能源與需求分布的不平衡性，導致了我國電能輸送的特點：遠距離、大容量。直流輸電的優(yōu)勢與這一要求剛好吻合，因此，今后的電力發(fā)展中高壓直流輸電將成為新寵。然而直流輸電的快速發(fā)展又導致了一系列問題的凸顯，其中很重要的一個問題是換流變壓器直流偏磁現(xiàn)象的加劇。此外，國內(nèi)換流變壓器制造業(yè)對進口硅鋼片材料的過分依賴，這一現(xiàn)狀不利于我國電力行業(yè)的長遠發(fā)展。
　　針對換流變壓器直流偏磁的問題，本文做了

2、以下幾點研究工作：
　　首先，對輸電變壓器中鐵芯材料的使用情況進行了系統(tǒng)的研究，了解了鐵芯材料發(fā)展的基本歷程。鐵芯材料的使用大體經(jīng)過了低碳鋼、硅鋼、非晶合金軟磁材料等三個過程。低碳鋼屬于早期的磁性材料，它的使用已不多見。目前，在輸電變壓器中使用最多的當屬硅鋼，其中的取向硅鋼屬于首選。由于非晶合金軟磁材料自身的局限性，無法制造大容量的變壓器，因此它的使用范圍局限在小容量的變壓器中。
　　其次，針對高壓直流輸電對變壓器產(chǎn)生的直流

3、偏磁現(xiàn)象，研究了直流偏磁產(chǎn)生的機理、危害以及現(xiàn)有的解決措施。直流偏磁現(xiàn)象是由太陽磁暴產(chǎn)生的地磁感應電流，或直流輸電的不平衡電流造成的。直流偏磁現(xiàn)象表明變壓器處于一種非正常工作狀態(tài)，由于變壓器鐵芯材料的非線性性，直流偏磁使變壓器鐵芯進入飽和區(qū)，進而產(chǎn)生一系列如勵磁電流畸變、鐵芯損耗的增加、局部過熱等的不良影響。提出的解決方案有，變壓器中性點串接電阻、電容或可變電源。在已有的解決方案中，探討了一種新的從變壓器結構出發(fā)的措施。
　　再次

4、，對國內(nèi)大型變壓器制造廠家天威保變公司和±800KV的穗東換流站進行了實地學習，從而對換流變壓器的制造及使用有了更直觀更具體的了解。通過調(diào)研，目前國內(nèi)的直流輸電線路中，僅有兩臺換流變壓器的鐵芯使用的是國產(chǎn)取向硅鋼，即運行在溪洛渡換流站中。以溪洛渡±500KV的換流變壓器為原型，利用ANSYS電磁仿真軟件建立二維場路耦合模。改變直流電壓的大小模擬直流偏磁的變化，得到不同直流偏磁下?lián)Q流變壓器的勵磁電流與鐵芯損耗。
　　最后，在已有的仿