換流變壓器直流偏磁現(xiàn)象的數(shù)值模擬.pdf

1、換流變壓器是超（特）高壓直流輸電工程中不可或缺的設(shè)備，在交流電網(wǎng)與直流線路之間起連接和協(xié)調(diào)作用。由于直流電網(wǎng)獨有的工程設(shè)計與運行方式等因素，導(dǎo)致?lián)Q流變壓器遭受直流偏磁現(xiàn)象的影響。直流偏磁導(dǎo)致勵磁電流畸變、低次諧波增加及鐵心高度磁飽和，損耗也隨之增大。由此帶來的局部過熱、振動及噪聲尤顯突出，并且容易造成電網(wǎng)裂解等惡性事故。因此，直流偏磁狀態(tài)下，圍繞產(chǎn)品的內(nèi)部電磁特性展開研究相當(dāng)必要。
　　本文首先從單相變壓器空載運行的物理狀態(tài)出發(fā)，

2、利用解析計算對直流偏磁的形成機(jī)理進(jìn)行分析，探究了直流分量與鐵心內(nèi)直流磁通之間的函數(shù)關(guān)系。為了深入研究直流偏磁對換流變壓器運行性能的影響，基于鐵心的非線性磁化曲線與瞬態(tài)“場-路耦合”法，使用一臺405.2MVA/530kV單相雙繞組換流變壓器的參數(shù)，在ANSYS仿真環(huán)境中建立了二維求解模型。借助短路阻抗模擬值與解析值的對比，進(jìn)而驗證模型的有效性。然后在網(wǎng)側(cè)繞組接工頻交流電壓源，對閥側(cè)繞組施加不同等級的直流激勵來模擬偏磁現(xiàn)象。
　　空

3、載無偏磁與不同等級直流量入侵時，分析換流變壓器勵磁電流的波形變化曲線，得到了其正負(fù)半周峰值的變化趨勢。利用MATLAB軟件編程將勵磁電流數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，計算各次諧波含量。繪制出了各次諧波與基波的比值隨入侵直流電流的變化曲線，并且計算出諧波總畸變率。
　　通過加載不同比例的直流分量，分別獲取了鐵心磁通密度在正負(fù)峰值處的分布云圖，考察其飽和位置。選取分析磁場分布的具體路徑，通過計算各路徑節(jié)點的磁密，比較各個部位磁密變化規(guī)律、峰值及