換流變壓器損耗現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試影響因素及仿真研究

　　研究背景

　　由于高壓直流輸電具有輸送容量大，線路造價(jià)低，傳輸距離不受限制等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地滿足我國(guó)電力發(fā)展需求，使得西電東送，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)等成為可能。換流變壓器是直流輸電系統(tǒng)中連接直流側(cè)與交流側(cè)的核心設(shè)備。隨著特高壓直流輸電的不斷發(fā)展，電壓等級(jí)和容量的不斷提高，換流變壓器運(yùn)行過(guò)程中的諧波和漏磁場(chǎng)不斷增加，其諧波損耗問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。針對(duì)大型換流變壓器運(yùn)輸成本過(guò)大的問(wèn)題，為了節(jié)約能源，國(guó)家電網(wǎng)公司提出了“現(xiàn)場(chǎng)組裝，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)”的要求。由于試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)條件限制，存在較大諧波和電磁干擾，對(duì)換流變壓器空載損耗和負(fù)載損耗的測(cè)量產(chǎn)生了一定的影響，因此需要對(duì)換流變壓器現(xiàn)場(chǎng)損耗測(cè)量的影響因素進(jìn)行分析，并重新進(jìn)行損耗計(jì)算。

　　重點(diǎn)內(nèi)容

　　本文首先對(duì)換流變壓器諧波損耗理論計(jì)算方法進(jìn)行梳理歸納，對(duì)比了不同計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定一種方法作為本文計(jì)算換流變壓器諧波損耗的依據(jù)。接下來(lái)針對(duì)±800kV換流變壓器，對(duì)換流變壓器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的空載損耗和負(fù)載損耗的影響因素進(jìn)行了探究，重點(diǎn)分析了諧波電壓（電流）畸變率和諧波次數(shù)對(duì)于損耗的影響；在此基礎(chǔ)上，提出了適用于換流變壓器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的諧波損耗新模型，并將利用含附加電阻的換流變壓器諧波等值電路和常規(guī)變壓器等值電路計(jì)算損耗的數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了新模型的合理性，對(duì)于換流變壓器的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)具有重要的工程意義，為其提供了一定的理論分析依據(jù)。

　　圖1換流變壓器空載試驗(yàn)仿真線路圖

　　圖2換流變壓器負(fù)載試驗(yàn)仿真線路圖

　　表1兩種方法諧波損耗計(jì)算相對(duì)誤差

　　結(jié)論

　　本文得到的結(jié)論主要有：

　　1、IEC給出的諧波損耗計(jì)算方法是在大電流、低頻條件下完成，操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，是本文換流變壓器諧波損耗計(jì)算的理論基礎(chǔ)。

　　2、對(duì)于換流變壓器的空載損耗，諧波次數(shù)和諧波電壓畸變率均使得空載損耗下降，但下降幅度較小，其中，5、7次諧波對(duì)空載損耗的影響最大，諧波電壓畸變率<0.2時(shí)對(duì)空載損耗影響不大。

　　3、對(duì)于換流變壓器的負(fù)載損耗，諧波次數(shù)和諧波電流畸變率均使得負(fù)載損耗增加，而且增加幅度較大，諧波電流畸變率<0.2時(shí)對(duì)負(fù)載損耗影響不大，并且諧波次數(shù)和畸變率對(duì)負(fù)載損耗的影響遠(yuǎn)大于2者對(duì)空載損耗的影響。

　　4、通過(guò)對(duì)比常見(jiàn)變壓器諧波等效電路與IEC的諧波損耗計(jì)算結(jié)果，提出了含附加電阻的換流變壓器諧波等值電路，該等值電路更適用于換流變壓器現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)損耗的測(cè)量，具有一定的合理性。

　　后續(xù)研究?jī)?nèi)容

　　對(duì)于下一步工作，計(jì)劃在換流變壓器諧波損耗新模型的基礎(chǔ)上，提出現(xiàn)場(chǎng)損耗測(cè)量的校正方法，并進(jìn)行換流變壓器實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)損耗測(cè)量，驗(yàn)證校正方法的適用性。

　　原標(biāo)題:周遠(yuǎn)翔 等：換流變壓器損耗現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試影響因素及仿真研究