超高压直流输电直流偏磁对变压器保护的影响研究

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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：超高压直流输电直流偏磁对变压器保护的影响研究论文题目(外文)：UHVDCtransmissionDCmagneticbiasimpactoftransformerprotectionstudy研究生姓名：阿米那古丽·艾尼学科、专业：电气工程研究方向：电力系统及其自动化导师姓名职称：吐尔逊·伊不拉音教授论文答辩日期2015年5月23日学位授予日期年月日新疆大学硕士学位论文摘要超高压交直流输电系统在单极大地运行或双极不平衡运行方式中某一线路故障切除后利用大地回线运行时

2、，将会有高达数千安的直流电流流入大地,部分直流电流经过中性点接地的电力变压器，在交流系统中形成回路，从而在变压器中产生直流偏磁，导致变压器损耗增大、内部金属构件温升增加、噪声及振动增大、电流电压波形畸变保护误动等问题，严重影响电网的安全稳定运行。目前电力变压器直流偏磁的研究主要集中在变压器空载运行时励磁电流的谐波分析，但直流偏磁对变压器保护的影响，如何抑制或消除直流偏磁的产生等方面的研究很少。为此，本文以750kV自耦变压器作为研究对象，采用电力系统仿真软件PSCAD建立了750/330/60kV自耦变压器

3、在双侧电源超高压输电系统中的仿真模型。在仿真中，未考虑直流在电网中的分布情况而是直接在变压器中性点间施加直流电势来模拟偏磁现象，重点研究直流偏磁对自耦变压器接地故障零序电流相位比较纵联保护的影响。仿真验证结果表明，基于零序电流的自耦变压器零序电流相位比较纵联保护方案，在变压器产生不同程度的直流偏磁情况下都没出现保护判据的误判，因此该方案不受变压器直流偏磁的影响。同时仿真验证了中性点串入电阻以及电容来可以有效的减少或抑制直流偏磁影响。关键词：交直流输电；直流偏磁；变压器保护；串入电阻及电容；零序电流；相位比较

4、I新疆大学硕士学位论文AbstractUltra-highvoltageAC/DCtransmissionsystemworkinginthemonopolegroundcircuitoperationmodeorbipolarunbalancedoperation,aftertheline-faultresectionusingtheearthreturnoperation,thentherewillbeappearthousandsofAmpere`sDCcurrentintotheearth，Part

5、oftheDCcurrentthroughtheneutralgroundingofpowertransformerthenformedtheloopinthealternatingcurrentsystem.ThenthesituationwillcauseDCmagneticbiasoftransformer,resultintransformerlossincrease,innermetalcomponenttemperatureincreased,thenoiseandvibrationincrea

6、sed,distortionofcurrentandvoltagewaveform,protectionmisoperationetc.Seriouslyaffectthesafeandstableoperationofthepowergrid.Atpresent,powertransformerDCbiasresearchmainlyconcentratedinthefieldcurrentandharmonicanalysiswhenthetransformerno-loadrunning，hardly

7、anyresearchabouttheDCmagneticbiasinfluenceoftransformerprotectionandhowtocontroloreliminateandreasonofDCmagneticbias,forthisinthispaperusethe750kVautotransformerasaresearchobject,UsingPSCAD(powersystemsimulationsoftware),750/330/60kVautotransformerestablis

8、hedinbilateralpowersupplyintheextra-highvoltagepowertransmissionsystemsimulationmodel.Inthesimulation,notconsideredtheDCcurrentdistributioninthepowergrid.directlyapplyingtheDCpotentialsimulateinthetransformer