溪浙直流输电工程受端电网直流偏磁问题研究

摘要

高压直流输电技术以输送距离长、输送容量大以及输电损耗小等优点在我国得到迅速的发展。但高压直流输电系统也会给原有的交流电网带来诸多不利影响，当直流输电线路在调试、检修期间或故障情况下以单极～大地回线方式运行时，直流电流会从变压器接地的中性点流入变压器绕组，导致正常运行的变压器产生直流偏磁问题，变压器损耗增加、噪声增大、振动加剧，给变压器本身及交流电网的安全、稳定运行带来严重危害。因此，开展受端电网直流偏磁研究具有一定的理论意义和工程实用价值。
　　论文以投入运行的溪洛渡左岸～浙西特高压直流输电工程受端电网直流偏磁问题为研究对象，从以下几个方面进行了研究和探讨。首先，介绍了高压直流输电技术发展概况及溪浙特高压直流输电工程，阐述了直流偏磁现象产生的原因、机理以及对变压器乃至整个电网的影响，对直流偏磁问题的国内外研究现状进行了梳理和有益的探讨;其次，提出了溪浙直流输电工程单极调试方案，对受端电网内交流变压器的运行参数进行了实测，对铁芯及夹件接地电流、振动、噪声等实测数据进行了理论分析，对土壤电阻率对地电位分布的影响以及流过变压器中性点的直流偏磁电流进行了现场实测和仿真计算;再次，探讨了抑制变压器中性点直流偏磁电流的相关措施，对串联电阻法、串联电容法、反向电流补偿法等直流抑制措施的工作原理进行了研究，并对其实用性和有效性进行了综合评价，得出了适合于溪浙直流输电工程受端电网的偏磁抑制措施;最后，在详细介绍了PAC-50K电容隔直装置的工作原理、相关技术参数、运行及控制策略等基础上，分析了电容隔直装置对变电站短路电流水平、控制保护装置以及中性点小电抗等的影响，提出了浙西电网500kV变电站加装电容隔直装置的技术方案。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 高压直流输电发展概况

1．1．2 溪浙特高压直流输电工程简介

1．2 直流偏磁产生的原因及机理

1．3 直流偏磁对变压器及电网的影响

1．4 直流偏磁问题国内外研究现状

1．5 论文所做工作

第2章 变压器直流偏磁实测数据及仿真分析

2．1 测试方案

2．2 数据分析

2．2．1 变压器振动分析

2．2．2 变压器噪声分析

2．2．3 铁芯及夹件接地电流分析

2．2．4 直流偏磁电流分析

2．3 仿真分析

2．3．1 工具介绍

2．3．2 土壤对地电位分布影响分析

2．3．3 直流偏磁电流计算分析

2．4 本章小结

第3章 变压器直流偏磁抑制措施研究

3．1 变压器中性点直流电流的限制要求

3．2．限制变压器中性点直流电流的措施

3．2．1 反向电源法

3．2．2 加装中性点隔直装置

3．2．3 分流等其它措施

3．3 限制变压器中性点直流电流装置的技术经济分析

3．3．1 反向直流电流限制方案

3．3．2 串联电容限制方案

3．3．3 串联电阻限制方案

3．4 溪浙直流输电工程受端电网直流偏磁抑制装置分析

3．5 本章小结

第4章 电容隔直装置在浙西电网500kV变电站的应用

4．1 PAC-50K电容型隔直装置简介

4．1．1 装置原理

4．1．2 相关技术参数

4．1．3 运行与控制策略

4．1．4 信号输出与告警处理

4．1．5 定值整定

4．1．6 运行维护

4．2 500kV变电站加装隔直装置方案

4．2．1 500kV双龙变电站

4．2．2 500kV丹溪变电站

4．2．3 500kV芝堰变电站

4．2．4 500kV凤仪变电站

4．2．5 500kV吴宁变电站

4．2．6 500kV万象变电站

4．2．7 500kV信安变电站

4．3 500kV变电站加装隔直装置影响分析

4．3．1 对变电站短路电流水平的影响分析

4．3．2 对控制保护的影响分析

4．3．3 对中性点小电抗的影响分析

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 论文的主要工作和结论

5．2 进一步研究工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢

作者简介