HVDC单极大地回线运行方式对变压器的影响及防范措施.pdf

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1、技术与应用HVDC单极大地回线运行方式对变压器的影响及防范措施孙华芳(浙江浙能嘉华发电有限公司，浙江嘉兴314201)摘要针对高压直流输电单极大地回线运行时对变压器产生的直流偏磁现象，本文分析了其产生原因、抑制措施及消除机理等，结合800kV复奉直流对嘉兴电厂600MW机组主变压器造成的的直流偏磁现象及解决方法，提出了实用性较强的工程建议和观点。关键词：高压直流输电；单极大地回线；直流偏磁；变压器InflueneeandPreeautionMeasuresonTransformerwhenHVDCSystemUnderMonopolar

2、GroundCircuitOperationSunHuafang(ZhejiangEnergyJiahuaPowerGenerationCo．，Ltd，Jiaxing，Zhejiang314201)AbstractAccordingtoDCmagneticofpowertransformerwhenHVDCtransmissionsystemisrunningundermonopolargroundcircuitoperationmode，thereason、restrainmeasuresandeliminationmechanism

3、wereanalyzied．BasedonDCmagneticbias’phenomenonandsolutionsofJia-xingpowerplant600MWunitmaintransformerscausedby±800kVFu—fengHVDCtransmission，somepracticalviewpointsandengineeringsuggestswerealsoproposed．Keywords：HVDCtransmission；monopolargroundcircuitoperation；DCmagnetic

4、bias；transformer随着高压及特高压直流输电技术在我国的发地极注入大地，极址土壤中形成了一个恒定的电场，展，越来越多的直流工程投入运行，直流输电线路分布在附近的变电站和发电厂分别处于不同的直流在投产前调试或运行中出现故障状态时，直流系统电势，若两站(厂)之间有交流线路相联，且变压将处于单极大地回路运行方式，此时会在交流系统器中性点直接接地，则两站(厂)之间将形成直流变压器接地中性点处产生直流分量，从而引起变压回路，经中性点入地或从地经中性点流入变压器，器直流偏磁，对变压器的正常运行造成严重威胁，根据流过的直流电流大小及变压器

5、的抗直流能力而因此必须对变压器中性点直流电流进行有效监测、产生或强或弱的直流偏磁现象。对发生直流偏磁的变压器采取相应的抑制措施。1．2变压器直流偏磁的理论解释当直流电流由中性点流经变压器绕组时，将会1变压器直流偏磁的产生原因在变压器铁心内部产生一定的直流磁通，使得磁通1．1直流输电系统的运行方式在正负半周明显不对称，发成偏移，从而导致励磁直流输电线路的运行方式可分为双极运行方式电流发生畸变。变压器通过直流电流产生直流偏磁和单极运行方式，单极运行方式又分为单极一大地时，其励磁特性曲线及输出电流波形变化情况如回线方式、单极一金属线回线方式等

6、，考虑到直流图1所示。输电系统的造价等因素，目前建成的直流输电线路由图1可见，图1(a)中虚线表示有直流分量均为双极大地回线方式，因此当系统单极运行时均时的磁通曲线，实现表示无直流分量时的磁通曲线，为单极大地回线方式，此时，强大的直流电流经接图1(b)为变压器的典型励磁曲线，图1(C)实线2013．~r1o期囊llI麓采J53技术与应用为无直流分量时的磁化曲线，虚线表示有直流分量回路，因此直流对其没有影响；这里只对中性点直时畸变的励磁电流益线。当发生直流偏磁时，变压接接地的变压器抗直流偏磁的能力进行定性分器励磁电流在某半波处于铁心的磁化

7、曲线饱和区，析：励磁电流和谐波将急剧增加，对变压器的影响主要3．1直流电流对不同结构变压器的影响表现在噪声异常增大、振动加剧、损耗增加和局部三相变压器的结构主要有芯式、柱式和分体式过热，危害变压器和电力系统的安全稳定运行[1]。等几种，不同结构的变压器所承受的直流电流大小不同。就变压器的磁路而言，直流电流相当于零序／⋯—‘一⋯tl二：。～。一一一电流，三相五柱式结构的变压器其零序电流磁通可、II＼，／}．．—通过两边柱铁心形成回路，故而其磁阻较较芯式结07c∞fo／：：：⋯．一1]一]一一构变压器小很多，其变压器的抗直流偏磁的能力较(a

8、)变压器铁心磁通密度曲线弱；分体式变压器由于每相都有独立的磁通回路，(b)变压器铁心磁化曲线：一丁cI每个铁心对零序磁通都形成了闭合的低磁路通道，一一lI该结构变压器的抗直流偏磁的能力最弱【2]。I3．2变