论文题目: 电网设备直流偏磁影响检测分析与抑制
论文类型: 博士论文
论文专业: 检测技术与自动化装置
作者: 蒯狄正
导师: 邹云
关键词: 直流偏磁,谐波,变压器,互感器,继电保护,接地网
文献来源: 南京理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着我国“西电东送,南北互供,全国联网”的电力发展总方针,远距离输电中广泛采用直流输电,但采用直流输电技术后对常规的电网及其设备产生了一定的影响。本文主要根据实际电网需要,分析2002年12月三峡500kV直流输电(湖北龙泉—江苏政平)单极运行时,常州武南两组500kV主变压器均出现噪声大幅度上升现象,分析出其主要原因和变压器直流偏磁有关。其主要内容包括: (1) 根据现场测试结果,分析江苏电网地中直流分布的特点,建立相应的直流系统模型。 (2) 直流偏磁会导致变压器励磁电流急剧增加,引起磁回路发生过热和噪声及振动增大。直流偏磁下,变压器噪声的频谱出现明显的奇次波噪声,引起的高振动带来的问题,可能引起变压器内有关部件的松动,进而威胁变压器的安全运行。 (3) 直流输电单极对地运行和直流换流站切换滤波器时,引起电网谐波大幅度上升,以后者更显著。将直流换流站滤波器切换时的波形进行回放送入保护装置,未导致保护装置误动。同时叠加电网故障对保护装置进行回放,保护装置的动作行为也均正确。 (4) 在主变压器中性线上安装中性点直流监测设备,监测到直流输电、太阳磁暴等因素对主变中性点直流电流的影响情况。该装置已投入运行,技术指标完全满足研制要求,在技术性能方面处于国内领先地位,适于电网和用户对高压变压器中性点直流电流进行监测。采用变压器中性点注入反向直流电流的方法,经现场运行试验,表明该方法原理正确,效果明显,实施简单,取得了满意的效果。
论文目录:
第1章 绪论
1．1 直流偏磁的物理现象及研究意义
1．1 国内外对变压器直流偏磁的试验和研究概况
1．2 本文的研究背景、主要内容及方法
1．3 研究步骤及主要研究成果
第2章 直流输电引起电网的地中电流测试与分析
2．1 三峡直流单极运行地中电流测试概况
2．1．1 变压器中性点电流测试数据
2．1．2 变压器中性点直流电流的归算值
2．2 直流系统单极运行时地中电流简析
2．2．1 单极运行时地中直流分布
2．2．2 变压器地中电流的特点
2．2．3 变压器中性点电流的变化
2．3 本章小结
第3章 直流偏磁对变压器的影响
3．1 直流偏磁对变压器的影响概述
3．2 地磁诱发 500KV主变偏磁异常声响问题
3．3 在直流偏磁下变压器的励磁电流
3．3．1 交流过励磁下的变压器励磁电流波形
3．3．2 直流偏磁下的变压器励磁电流波形
3．3．3 直流偏磁下变压器励磁电流的计算
3．3．4 “变压器直流偏磁下的励磁曲线”程序
3．4 配电变压器直流偏磁的模拟试验研究
3．4．1 配电变压器试验概况
3．4．2 变压器的励磁特性
3．4．3 直流偏磁下的励磁电流波形
3．4．4 直流偏磁下的励磁电流波形
3．4．5 直流偏磁下的测试数据
3．4．6 “变压器直流偏磁下的励磁曲线”与实测结果的比较
3．4．7 直流偏磁下变压器的损耗计算
3．4．8 配电变压器直流偏磁试验结论
3．5 500KV武南主变压器在直流偏磁下的现象分析
3．5．1 测试假设的条件
3．5．2 偏磁下谐波功率的计算原理
3．5．3 谐波功率的计算结果
3．5．4 500kV武南主变压器在直流偏磁下的励磁电流
3．5．5 500kV武南主变压器在直流偏磁下的铁心拉板温升
3．5．6 武南主变在直流偏磁下油顶层温升和绕组热点温升
3．5．7 变压器的噪声和振动
3．5．8 武南主变压器的油色谱分析结果
3．6 直流偏磁对江苏电网其他变压器的影响
3．6．1 直流偏磁对各种类型变压器的影响
3．6．2 直流偏磁下的变压器噪声
3．6．3 变压器噪声的频谱
3．7 本章小结
3．7．1 直流偏磁对主变压器影响
3．7．2 关于直流输电对变压器影响的文献分析
第4章 直流偏磁对继电保护装置的影响
4．1 直流输电大地回线方式的谐波测量及分析
4．2 政平换流站切换滤波装置时的谐波测量和分析
4．3 电网谐波导致继电保护装置误动作的试验研究
4．3．1 回放波形的选择
4．3．2 被试保护装置的选择
4．3．3 叠加谐波试验结果分析
4．4 电网谐波导致保护在故障时不正确动作的试验研究
4．4．1 叠加谐波故障回放
4．4．2 叠加谐波试验结果分析
4．5 变压器差动保护在谐波影响下的动作行为分析
4．6 本章小结
第5章 变压器中性点直流监测装置的研制
5．1 中性点直流监测装置简介
5．1．1 直流监测装置的系统框图
5．1．2 主要元器件介绍
5．1．3 装置的主要技术性能机器特点
5．1．4 监测装置的主要功能
5．2 本章小结
第6章 限制变压器直流偏磁措施的试验研究
6．1 变压器中性点注入反向直流电流的措施
6．1．1 概述
6．1．2 变压器中性点注入直流电流的试验研究
6．1．3 抵消直流偏磁电流试验
6．1．4 剩余直流偏磁对变压器和接地网影响的评估
6．1．5 变压器中性点注入反向直流电流的系统
6．1．6 实施的可行性研究
6．2 限制变压器直流电流的其他措施
6．2．1 在变压器中性点串联电阻降低流过中性点的直流分量
6．2．2 在变压器中性点串联高压电容器隔离直流分量
6．2．3 改变直流电流分布的措施
6．3 中心点注入反向直流装置的应用
6．3．1 直流偏磁的抵消方案
6．3．2 变压器中性点注入反向直流装置简介
6．4 工程实施
6．4．1 中性点注入反向直流装置的投运
6．4．2 安装反向直流后变压器的运行效果
6．5 本章小结
结论和展望
参考文献
博士期间发表的论文
致谢
发布时间: 2005-09-12
参考文献
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