變壓器直流偏磁仿真分析及其抑制.pdf

1、高壓直流輸電采用單極大地回線方式運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的地電流會(huì)導(dǎo)致變壓器發(fā)生直流偏磁。這一現(xiàn)象將影響變壓器正常運(yùn)行，導(dǎo)致變壓器鐵心產(chǎn)生過飽和現(xiàn)象，勵(lì)磁電流畸變，諧波含量增加，損耗增大，振動(dòng)加劇，同時(shí)引發(fā)局部過熱、絕緣老化等問題，還會(huì)影響到與變壓器所關(guān)聯(lián)的電網(wǎng)設(shè)備。因此，本文針對(duì)直流偏磁現(xiàn)象及其抑制措施展開了研究。
　　首先，本文對(duì)變壓器產(chǎn)生直流偏磁的原因及機(jī)理進(jìn)行了理論分析，通過變壓器電路磁路耦合的數(shù)學(xué)模型，對(duì)變壓器勵(lì)磁支路和勵(lì)磁電流進(jìn)行

2、了計(jì)算分析，通過研究變壓器鐵心的J-A磁滯模型，基于MATLAB/Simulink對(duì)單相變壓器進(jìn)行建模仿真，在不同直流電壓作用下，對(duì)變壓器的偏磁情況做了分析，分析了變壓器在不同直流偏磁下，勵(lì)磁電流變化規(guī)律和畸變情況，以及諧波幅值和諧波畸變率的變化。
　　其次，將電磁場(chǎng)基本理論與有限元分析法相結(jié)合，利用Ansoft Maxwell有限元軟件對(duì)三相組式變壓器、三相三柱變壓器以及三相五柱變壓器建立了有限元仿真模型，采用二維瞬態(tài)求解器來分

3、析變壓器鐵心在直流偏磁下的內(nèi)部特性差異，在不同大小的直流電流入侵變壓器繞組的情況下，研究了變壓器內(nèi)部電磁場(chǎng)分布與變化情況，通過分析鐵心典型路徑上磁感應(yīng)強(qiáng)度以及不同位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度幅值，定量分析并比較了三種典型變壓器抗直流偏磁的能力，判斷了結(jié)構(gòu)不同的變壓器對(duì)直流偏磁的敏感程度。總結(jié)并分析了變壓器反向電流法、串聯(lián)電容法、中性點(diǎn)接小電阻法以及一些常用的直流偏磁治理方法，從經(jīng)濟(jì)性和適用性的角度，分析比較了幾種變壓器直流偏磁抑制措施的優(yōu)缺點(diǎn)，并指