基于变压器内部结构的直流偏磁抑制方法研究

论文摘要

地磁暴和高压直流输电都会导致变压器直流偏磁,使变压器不能正常工作或损坏,威胁电网安全运行。因此,变压器直流偏磁抑制相关研究日益受到重视。本文介绍了变压器中性点串电阻、中性点串电容、反向电流补偿以及交流线路串电容4种直流偏磁常用治理方法,并分析了其优缺点；定量分析、比较了不同结构变压器的抗直流偏磁能力；在此基础上,提出了基于变压器内部结构、采用补偿绕组抑制直流偏磁的方法；运用PSCAD/EMTDC软件搭建了仿真模型,证明了采用自激补偿法以及外加直流补偿电源法抑制变压器直流偏磁的可行性和有效性。最后,从变压器设计的角度,提出了一些提高变压器抗直流偏磁能力的建议。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本论文主要工作
• 第二章 直流偏磁外部治理技术优缺点分析
• 2.1 中性点串联电阻措施
• 2.1.1 中性点串联电阻措施原理
• 2.1.2 中性点串联电阻措施的特点
• 2.2 中性点串联电容措施
• 2.2.1 中性点串联电容措施原理
• 2.2.2 中性点串联电容措施的特点
• 2.3 反向电流补偿法措施
• 2.3.1 反向电流补偿法原理
• 2.3.2 反向电流补偿法措施的特点
• 2.4 交流线路上串联电容措施
• 2.4.1 交流线路上串联电容措施原理
• 2.4.2 交流线路上串联电容措施的特点
• 2.5 本章小结
• 第三章 铁芯结构对变压器直流偏磁的影响
• 3.1 电路和磁路耦合的仿真方法
• 3.2 三相三柱式变压器的直流偏磁特性
• 3.2.1 计算用变压器参数
• 3.2.2 仿真结果
• 3.2.3 励磁电流及磁链与直流偏磁电流间的关系
• 3.3 三相五柱式变压器的直流偏磁特性
• 3.3.1 计算用变压器参数
• 3.3.2 仿真结果
• 3.3.3 励磁电流及磁链与直流偏磁电流间的关系
• 3.4 三相变压器组的直流偏磁特性
• 3.4.1 计算用变压器参数
• 3.4.2 仿真结果
• 3.4.3 励磁电流及磁链与直流偏磁电流间的关系
• 3.5 本章小结
• 第四章 PSCAD/EMTDC中变压器仿真模型
• 4.1 变压器模型
• 4.1.1 经典法的变压器模型
• 4.1.2 UMEC法的变压器模型
• 4.2 变压器铁心饱和模型
• 4.2.1 经典法的变压器铁心饱和模型
• 4.2.2 UMEC法的变压器铁心饱和模型
• 4.3 本章小结
• 第五章 基于补偿法的变压器直流偏磁抑制研究
• 5.1 直流偏磁补偿绕组原理
• 5.2 基于中性点直流电流的自激补偿法
• 5.2.1 仿真模型
• 5.2.2 仿真结果
• 5.3 外加直流补偿电源法
• 5.3.1 仿真模型
• 5.3.2 仿真结果
• 5.4 补偿法的可行性及补偿设备的布置
• 5.5 提高变压器抗偏磁能力的其它方法
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况