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《华北电力大学(北京)》 2010年
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大型电力变压器的GIC影响效应研究

张冰  
【摘要】: 地磁感应电流(GIC)会对大型电力变压器的安全运行产生不利影响。随着特高压电网的建设,我国电网规模不断扩大,同时下一个太阳活动高峰期即将来临,我国电网变压器遭受GIC影响的风险增大,对大型电力变压器的GIC影响效应进行研究是必要和紧迫的。本论文在国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2007AA04Z425磁暴对大型电网及变压器影响的分析控制技术)的支持下,系统的研究了GIC对大型变压器的影响机理,建立了变压器GIC影响效应的仿真体系,提出了电网变压器GIC影响风险的评估方法,并对我国西北750kV规划电网变压器的GIC影响风险进行了评估。主要研究内容如下: (1)系统分析了GIC对变压器谐波、无功波动、振动、噪声和变压器损耗、温升的影响机理,并对由GIC引起的变压器励磁电流谐波和无功消耗增加、振动和噪声异常以及变压器损耗和温升增大的国内外具体事件进行了分析。认为变压器谐波、无功波动和漏磁通引起的变压器温升增大是GIC威胁电网和变压器安全运行的主要原因。 (2)以含△联结绕组的变压器为研究对象,仿真分析了GIC作用下变压器从正常运行状态到深度直流偏磁状态期间,变压器各次谐波幅值和总谐波畸变率的变化;利用GIC作用下的变压器等效电路对变压器谐波在不同联结绕组中的分配流通情况进行了理论推导和仿真分析。 (3)对GIC作用下的变压器主、漏磁通的分布进行了分析,并给出了GIC作用下的变压器漏磁通的影响因素;利用变压器二维有限元模型分别仿真分析了绕组负载电流大小和相位(变压器功率因数)对GIC作用下的500kV壳式变压器和芯式变压器的漏磁通的影响,并进一步分析了漏磁通对变压器油箱损耗的影响。 (4)建立了基于J-A磁滞理论的变压器模型和变压器的三维有限元模型,并在此基础上构建了变压器GIC影响效应的仿真体系。利用该仿真体系对500kV壳式变压器和芯式变压器的GIC影响效应进行了研究,并根据变压器运行规程,给出了变压器所能承受的GIC极限值。 (5)提出了现有及规划电网变压器的GIC影响风险的评估方法,对计算电网GIC水平的现有电网直流等效模型进行了改进。计算了750kV规划电网变压器的GIC水平,在此基础上对750kV规划电网变压器的GIC影响风险进行了评估,并对GIC影响风险较大的变压器提出了防范措施建议。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM411

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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