超（特）高压直流换流变压器瞬态电磁场特性的仿真研究.pdf

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1、第5O卷第11期囊珏器Vo1．5ONo．112013年11月删^围日纪November2013超(特)高压直流换流变压器瞬态电磁场特性的仿真研究王建民，景崇友，汪友华，张喜乐，张萍2，张文峰(1保定天威集团有限公司，河北保定071056；2．河北工业大学电气工程学院，天津300130)摘要：本文中作者介绍了超(特)高压直流换流变压器瞬态电磁场特性的仿真研究内容及应用情况，给出了换流变压器瞬态电磁场及谐波损耗的计算方法及其仿真软件的开发内容，并对其进行了试验验证。关键词：换流变压器；瞬态漏磁场；谐波损耗；仿真技术中图分类号：TM40I

2、文献标识码：B文章编号：1001—8425(2013)1]-0040—07SimulationResearchonTransientElectromagneticFieldCharac—teristicsofUHVDCConverterTransformerWANGJian—min’，JINGChong—you’，WANGYou-hua2，ZHANGXi—le’，ZHANGPing，ZHANGWen-feng(1．BaodingTianweiGroupCo．，Ltd．，Baoding071056，China；2．HeibeiUniv

3、ersityofTechnology，Tianjin300130，China)Abstract：Thesimulationresearchandapplicationoftransienlelectromagneticfieldchar—acteristicsofUHVDCconvertertransformerareintroducedbytheauthorsinthispaper．Thecalculationmethodoflransientelectromagneticfieldandharmoniclossandthede—

4、velopmentofsimulationsoftwareofconvertertransformerarepresented．Theyaretestedandverified．Keywords：Convertertransformer；Transientleakagemagneticfield；Harmonicloss；Sire—ulationtechnology术，已成为超(特)高压直流换流变压器实现国产化1引言设计的重大基础瓶颈内容，对我国超(特)高压直流随着国内超(特)高压直流输电系统的发展，超输变电技术进步与发展具有十分重

5、要的现实意义。(特)高压直流换流变压器与平波电抗器的需求量在在对超(特)高压直流换流变压器结构与性能特不断增加，其安全可靠性要求会愈来愈高。由于换流点分析的基础上，笔者研究了产品复杂的三维实体变压器绝缘结构比一般的交流变压器绝缘结构设计结构和多介质、非线性、非正弦瞬态电磁场及高次谐复杂，且同时受到交直流电压和谐波电流的影响，所波损耗等的有限元及场一路耦合计算方法，开发并产生的电磁场为非线性、非正弦、各向异性和随时问验证了换流变压器瞬态电磁场及高次谐波损耗等特变化的j三维复合介质瞬态场等。因此，与电磁场相关性参数的多功能集成仿真软件；

6、通过典型产品的应的绝缘和局部过热问题更加突出、计算方法较复杂。用研究．获得了换流变压器瞬态电磁场的分布规律但由于在引进ABB和西门子设计技术中．缺少换流和具有指导意义的应用结论。该研究成果于2011年变压器设计所需要的瞬态电磁场及高次谐波损耗等通过省部级专家技术鉴定，其总体性能指标达到了方面的仿真技术和可借鉴的设计经验数据：国内外国际领先水平。笔者在本文中介绍了超(特)高压直发表的有价值文献较少，商用电磁场计算软件缺少流换流变压器瞬态电磁场特性研究成果的实现方针对性，因此．研究和解决换流变压器设计中的非线法、主要关键技术内容和产品应

7、用情况等。性、非正弦和复合介质瞬态电磁场等的关键仿真技2主要关键技术内容与创新点第11期王建民、景崇友、汪友华等：超(特)高压直流换流变压器瞬态电磁场特性的仿真研究41在保定天威集团有限公司引进西门子技术和联3．1换流变压器瞬态电磁场及谐波损耗的计算合制造出首台超高压直流换流变压器的基础上，为在对超(特)高压直流换流变压器结构特点和电了实现超(特)高压直流换流变压器及平波电抗器的磁场通用软件可用性分析的基础上，对典型产品结自主创新和国产化设计，解决我国在特高压直流输构和具有多介质、非线性、非正弦瞬态电磁场问题，变电产品设计方面经验数

8、据少和瞬态电磁场关键应建立了工程可求解的计算模型与参数化脚本设计系用技术短缺的基础瓶颈问题，笔者建立并采用了一统。研究并确定了产品有效的二维和三维瞬态电磁系列行之有效的计算方法与技术措施，其主要关键场及高次谐波损耗、短路电抗等特性参数