考慮土壤結(jié)構(gòu)的直流偏磁對變壓器勵磁電流及發(fā)熱影響的研究.pdf

1、―十二五‖期間，我國將全面推廣特高壓直流輸電線的建設(shè)，目前已經(jīng)投入多個直流輸電工程。但特高壓直流電也伴隨著一系列的工程問題，如直流輸電的接地極電流會引起交流系統(tǒng)中變壓器的直流偏磁，使變壓器鐵芯磁飽和加劇，變壓器鐵芯及其他構(gòu)件損耗加大，導(dǎo)致變壓器溫度升高，可能對絕緣造成影響，還會導(dǎo)致勵磁電流畸變，產(chǎn)生諧波，以及使變壓器振動加劇。
　　本文針對特高壓直流輸電單極運行的背景下造成對變壓器直流偏磁的影響，建立直流接地極附近的土壤結(jié)構(gòu)對大地

2、電位變化影響的原理模型。我國幅員廣闊，土地結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計算了不同土壤結(jié)構(gòu)下大地電位的分布變化。對雙層土壤模型中各層土壤變化時的大地電位分布情況作了詳細(xì)分析。并且以西藏凍土層結(jié)構(gòu)的土壤作為實例，計算了大地電位的分布。
　　隨后，針對變壓器直流偏磁機理和類型特點，用EMTDC/PSCAD軟件建立了變壓器勵磁電流模型。研究了變壓器在正常工作、在交流過勵磁以及在直流偏磁等三種不同情況下勵磁電流的變化，比較三種工況變壓器勵磁電流的畸變情況。以

3、凍土層結(jié)構(gòu)在不同距離時的地電位導(dǎo)入變壓器模型中，得到各地電位影響下的勵磁電流結(jié)果，分析了變化規(guī)律。
　　接著研究變壓器鐵芯工作原理，對變壓器鐵耗和銅耗的產(chǎn)生機理及過程進(jìn)行了推導(dǎo)，分析了鐵耗和銅耗對變壓器的影響，結(jié)合maxwell電磁仿真軟件對變壓器鐵芯和繞組在3組不同大地電位影響下的損耗進(jìn)行詳細(xì)計算，得到了變壓器損耗的分布。依據(jù)變壓器損耗原理，運用comsol溫度仿真軟件對變壓器鐵芯和繞組部分分別建立了三維模型，導(dǎo)入得到的不同損耗

4、分布，對y型變壓器鐵芯及繞組的溫度場進(jìn)行了分析，分析發(fā)生不同情況下直流偏磁情況下的溫度變化。總結(jié)了土壤結(jié)構(gòu)變化對變壓器溫度變化規(guī)律。結(jié)果顯示：變壓器中存在不同大小的直流成分時，鐵芯中的磁場分布和損耗分布也隨著直流電壓的增大而增大。由于現(xiàn)代鐵磁材料的損耗要求越來越高，所以隨著直流電壓的增大，鐵芯的損耗雖然也增大，但增幅比較小，是在變壓器能承受的范圍內(nèi)；但對于銅耗分析，加入不同大小的直流電壓后，變壓器繞組中的電流也增大了。隨著直流電壓的增加