直流输电单极大地运行引起变压器偏磁的研究

直流输电系统在我国得到广泛的应用,当它处于单极大地运行时,部分地中直流电流通过变压器中性点,经由交流输电线路从另一端的变压器中性点进入变压器,并形成回路,从而影响电力系统的正常工作。本文对直流偏磁的机理进行详细的阐述,由于变压器铁心类型不同,其影响也不同。本文将经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和Hilbert变换应用在直流偏磁的仿真研究中。利用MATLAB建立直流偏磁仿真模型,仿真结果表明随着直流电压的增加,励磁电流畸变程度增加。利用EMD提取畸变后励磁电流的IMF1分量,再对IMF1作Hilbert变换求瞬时频率和幅值。该方法能够准确检测出励磁电流畸变的时间、频率、幅值。将EMD理论应用在直流偏磁研究领域中,为此理论在变压器直流偏磁领域的深入研究提供了依据。以三相电力变压器为仿真对象,根据实体的具体参数,利用有限元原理,在ANSYS环境下进行三维实体建模。当电力变压器空载工作时,中性点注入直流电压,查看在铁心中所产生的漏磁通分布及漏磁磁密数值范围。ANSYS环境下的三维直流偏磁模型比二维模型能更直观准确的反应漏磁场的分布。讨论了在系统中抑制直流偏磁的措施和变压器铁心设计对直流偏磁的影响,介绍变压器中性点注入反向电流法、变压器中性点串联电阻法、变压器中性点串联电容法、交流线路串联电容器法,并对其优缺点做了比较详细的说明。