直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题的研究

来源:用户上传      作者:田威 陶修哲

　　摘 要：在现阶段的发展过程中，经济的发展离不开能源的支撑，为了能够更好的解决我国的能源分布不均的情况，实现我国的西电东送，全国联网等电力发展战略，直流电现阶段已经扮演着越来越重要的角色。通常直流电的能够帮助输送大容量、远距离的电力输送，但是，对于直流输电和磁暴的运行过程中也会产生电位差或者变压器直流偏磁等状况出现，导致出现变压器电流畸变、谐波提升、铁芯高度饱和等问题出现，本文将针对直流输电以及磁暴引起的变压器直流偏磁问题进行分析研究，以期望能够进一步提升电力输送效率。
　　关键词：直流输电;磁暴;变压器直流;偏磁研究
　　一、由于直流偏磁产生的对于变压器的危害
　　当变压器绕组中出现有直流分量的情况流过时，这些直流磁一般会造成遍野器的铁芯出现严重的饱和情况，其中，励磁也会出现电流的严重畸形，产生大量的谐波，导致变压器的无功损耗增加，其中的金属结构的损耗也进一步增加，从而出现局部过热的情况出现，导致绝缘体破坏，降低变液体的整体使用寿命，严重的情况下，甚至也会造成系统的电压降低。具体来讲对于变压器直流偏磁中会带来噪音变大、影响电压波形、增加变压器损耗、导致铁芯拉板的温度升高等情况出现。
　　二、直流入侵电流所产生的对于电力系统的具体影响
　　（一）直流入侵系统对于电力变压器和电流变换器所产生的影响
　　对于变压器和电流变换器来讲，直流入侵会能够造成变压器的局部产生入量激增，并且增加了绕组损耗，当变压器中涌入大量的奇次偶次的谐波电流，会相应的造成补偿电容器组，导致保护误动作的情况出现。对于变压器而言，中性点的直流电整体偏移了激磁工作点，从而导致变压器的铁芯处于半饱和的状态，这种状态下会影响正常的变压器工作点，也会产生大量的饱和磁通，所以，出现铁芯不能够提供低阻通道的情况出现，因此，不会刘静贴心朱，自成回路。此外，由于半波饱和就造成了波形的严重畸变的情况，出现不对称的励磁电流，当对系统注入奇次偶次的谐波电流时，就会出现系统的无功需求加大，这在一定程度上也会导致电力系统的电压波动，严重的情况下会出现电压崩溃。
　　（二）直流入侵系统对于发电机的影响
　　当变压器将发电机和零序电流隔离开的时候，直流侵入电流会对发电机产生相对较小的影响，但是还存在一个潜在的威胁，就是异常不平衡的电压和谐波由于畸变等造成的间接影响。但是，一旦系统中有直流或者准直流经过的情况下，点也得不平衡和波形的畸变就能够对发电机造成一定程度上的损害，此外，正负序的谐波电流经过发电机以后，也可能会造成发电机过热，或者出现机械振动等情况。
　　（三）直流入侵系统对于静电无功补偿装置的影响
　　在现阶段的电网安全稳定的运行过程中，静电无功补偿装置（static var compensators 简称SVC）对于安全稳定运行具有重要意义，通常，直流电的使用可以导致TCR出现工作点的便宜，当出现强地磁暴或者直流接地，出现大量打流的情况时，SVC和变压器就会产生大量的二次谐波成分。通常来讲TCR的工作点的平衡控制是为了能够有效的滤除其中的直流成分而设计出来的，不能够减少其中的电压畸形程度。如果出现阻抗二次谐波发生谐振情况时，就会出现减少工作点直流偏移的情况，这同时也能够加大了电压的畸变程度。除非，对于SVC的其中主电路做些修改，此时，相关的运行人员要迅速的切除其中的SVC，来尽可能地减少系统的电压畸变。
　　三、小结
　　综上所述，目前我国的直流电输送电相关产业发展迅猛，并且相关的直流输电的落点密集，并且定值电流额也越来越高，但是在直流输电的建设过程中和建设后期会也出现不可回避的回路运行方式的情况，因此，对于这些要出现的问题也不能够忽视，要重点做好电力系统的安全运行问题，来解决由直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题。
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