新型換流變壓器中諧波對繞組振動的仿真與實驗研究.pdf

1、在電力快速發(fā)展的同時，滿足資源與環(huán)境協(xié)調發(fā)展是我們面臨的一個挑戰(zhàn)。目前我國的電力行業(yè)，既要為國民經(jīng)濟發(fā)展提供可靠的電力，又要保證輸變電工程與生態(tài)環(huán)境的友好，這是電力行業(yè)十分關心的一項現(xiàn)實課題。直流輸電對于實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置與能源的優(yōu)化供給具有非常重要的意義，已經(jīng)在我國的電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。隨著特高壓直流輸電在我國的迅速發(fā)展，高壓直流輸電工程建設與環(huán)境保護的矛盾日益凸顯，其中以換流站的噪聲污染最為突出。特高壓換流站的噪聲主要來源于

2、換流變壓器運行過程中的振動。利用諧波屏蔽原理和感應濾波技術設計的低噪聲新型換流變壓器能有效的濾除諧波電流，阻止諧波串入網(wǎng)測繞組，抑制變壓器振動。論文的工作是國家自然科學基金(51077045)《換流變壓器振動的諧波影響機理與抑制新方法研究》課題的研究內容之一。本文的主要研究內容如下:
　　 研究新型換流變壓器的結構特點，工作原理。分析新型換流變壓器穩(wěn)態(tài)運行下的諧波特性，得出未投入濾波器、投入5、7次濾波器、投入11、13次濾波器

3、和全投入濾波器四種工況下各繞組電流諧波成分、大小;
　　 合理簡化變壓器模型，仿真四種工況下新型換流變壓器的電磁特性，為下一步的繞組振動仿真提供電磁力載荷。分析變壓器的鐵芯磁路、繞組漏磁場以及繞組電磁力，觀察仿真結果，總結繞組電流與漏磁場及電磁力的關系以及新型換流變壓器抑制繞組振動的機理;
　　 在電磁場仿真模型的基礎上，加入撐條和端絕緣，將上一步的力載荷加載到模型繞組節(jié)點上，得出四種工況下的振動位移波形。利用Matla

4、b中傅里葉分解函數(shù)fft(x)，對位移數(shù)據(jù)進行頻譜分析，得出四種工況下對各繞組不同振動頻率的抑制情況，結果表明感應濾波技術對各個繞組的振動有明顯的抑制作用;
　　 以湖南大學輸變電新技術研究開發(fā)平臺為基礎，將新型換流變壓器投入系統(tǒng)，搭建試振動試驗測試平臺。測試繞組工作電流和參考點振動加速度波形，與理論計算和仿真結果對比，發(fā)現(xiàn)兩者具有一定的相似性，說明模型建立正確，仿真方法可行。
　　 本文通過研究低噪聲新型換流變壓器諧波