直流输电地中电流对电网设备影响的分析与处理

自2002年12月500 kV 直流输电开始单极对地的调试和运行以来，附近的500kV 交流变电所主变压器出现噪声大幅度上升(上升21dB )等问题。研究分析了直流输电的地中直流电流对交流电网设备影响，包括直流偏磁对变压器和电流互感器、电网谐波对继电保护装置及地中直流对变电所接地网腐蚀的影响，提出了变压器中性点注入反向直流电流限制变压器直流偏磁的措施。     

地中直流对交流变压器的影响与防范

直流输电系统采用单极大地回路方式运行时,部分入地电流可能会通过毗邻的中性点接地的变压器,形成直流偏磁,从而影响变压器本身乃至整个系统的安全运行。分析了对造成直流偏磁的原理及其对变压器所造成的影响,提出了相关的防范措施,其中一些措施已在工程实际中应用,并取得了良好的效果。     

直流输电地中回流对高速铁路系统影响的仿真研究

随着我国直流输电工程与高速铁路的迅速增加,直流接地极与高速铁路相接近的情况时有发生。为了研究直流输电地中回流对高速铁路系统的影响,通过分析高速铁路系统的构成及直流通路,建立了其电路模型,并通过电磁场方法求解出了该模型的电气参数和直流输电地中电流在其上产生的地电位,将两者相结合构成了直流输电地中回流对高速铁路系统影响的计算模型。基于该模型,计算了高速铁路沿线地电位分布和流经牵引供电系统变压器的直流电流,分析了土壤电阻率、直流接地极距离等因素的影响。研究表明,直流输电地中电流对高铁动车组牵引变压器基本无影响,但对牵引变电所、AT所内和分区所变压器有一定偏磁影响,设计时应重点校验。     

特高压直流输电的地中电流对变压器的影响及其计算

特高压直流输电具有大容量、远距离输电等优点,在我国"西电东送"工程中起着重要的作用。针对特高压直流输电中对变压器的影响、对交流系统稳定性的影响和对地下金属的腐蚀等问题,笔者介绍了特高压直流输电系统单极运行产生的地中电流对变压器励磁电流的影响,建立了等效电路计算流过变压器的直流电流,讨论了几种缓解直流偏磁影响的方法。     

±660kV银东直流输电对变压器噪声影响分析与对策

银东直流是世界上首回±660 kV直流输电工程,是山东电网重要的受电通道。银东直流单极运行调试期间,山东电网多台220 kV及以上电压等级的变压器多次发生振动噪声增大的异常现象。针对国家重大工程运行中遇到的问题,详细描述了山东电网现场记录的多台变压器振动噪声异常的现象,分析引起振动的机理,通过对可能引起变压器振动噪声异常原因的分析判断和变压器中性点直流电流的监测,确定银东直流单极大地运行导致变压器振动噪声异常,并给出了预防性措施。     

多回直流输电系统地下电流场对长三角地区电网的影响

直流输电线路在系统调试或发生故障情况下,会处于单极大地回路运行方式.从而可能造成部分交流输电系统中的变压器处于直流偏磁状态.针对长三角地区电网随后将有多条特高压直流落点的情况,提出了分析直流单极大地运行时流过交流系统的直流电流分布的数值计算方法,运用该计算方法分析了本区域直流线路以大地为回路运行时,对接地极周围500 kV及220 kV电网可能造成的影响,并提出了缓解直流偏磁的措施.     

直流输电对交流系统变压器的影响

列举了天生桥—广州直流输电系统、三峡—广东鹅城直流输电系统、贵州高坡—广东肇庆直流输电系统调试投运期间的大量现场实测数据,并对这些数据进行分析,结果表明直流输电系统单极大地回线方式或双极不对称方式运行时对交流系统中性点接地运行变压器的噪声、变压器中性线直流电流以及电网谐波电压均会产生较大影响,严重时可能损坏电力设备。该结论对直流输电系统的设计、建设、运行以及交流系统采取相应措施有极重要的参考价值。     

直流输电接地极电流对不同结构变压器影响研究

利用PSCAD/EMTDC软件建立系统模型,仿真了直流接地极电流对组式、三相三柱式和三相五柱式等不同结构变压器的影响.仿真结果表明:组式变压器由于具有独立的磁通回路,磁阻小,受直流偏磁影响最大;三相三柱式变压器铁芯中无直流通道,磁阻大,受直流偏磁影响较小;而三相五柱式变压器虽有磁回路,但铁芯面积比单相变压器小,受直流偏磁影响介于前二者之间.     

直流输电接地极电流对不同结构变压器影响研究

利用PSCAD/EMTDC软件建立系统模型,仿真了直流接地极电流对组式、三相三柱式和三相五柱式等不同结构变压器的影响。仿真结果表明：组式变压器由于具有独立的磁通回路,磁阻小,受直流偏磁影响最大;三相三柱式变压器铁芯中无直流通道,磁阻大,受直流偏磁影响较小;而三相五柱式变压器虽有磁回路,但铁芯面积比单相变压器小,受直流偏磁影响介于前二者之间。     

直流输电系统变压器中性点电流分布的影响因素

直流输电系统单极大地回路运行时,直流电流流过变压器中性点,影响了变压器的运行。该电流的分布受到入地电流、土壤电阻率、变电站接地电阻、变压器等效直流电阻、AC系统网络拓扑和直流电阻参数等因素的影响。为研究这些因素的影响,将土壤模型和交流电网模型结合起来,建立了一个求解变压器中性点直流电流的模型来仿真比较500 kV电网实际数据。计算表明考虑海洋影响后,由于海水的低电阻率,造成处于距离接地极较远而靠近海边的厂站变压器中性点会流过较大的直流电流,而交流电网的拓扑结构造成处于相同地理位置的两变电站主变中性点流过的直流电流不相同。仿真结果解释了部分厂站变压器中性点流过较大直流电流的现象。     

浅析直流接地极电流对惠州电网的影响

为了实施国家"西电东送"的战略,实现资源能源的优化配置和促进东西部经济可持续发展,多年来,南方电网实现了与国内多省区、国外多地区电网的联网,"西电东送"的主干网架和各省区电网结构逐年加强.电网规模的扩大,在带来巨大经济效益的同时,使得电网的运行和管理更为复杂,尤其是天广、贵广、三广、云广4条直流同时落点广东,也给电网的...     

高压直流输电系统接地极电流对电力变压器运行影响的研究

当高压直流输电系统采用单极大地回路方式运行时,可能会有部分入地电流流入中性点接地的电力变压器中,这将给系统运行和变压器本身带来诸多不利后果。采用电路-磁路耦合方法,推导建立了可以考虑负载变化的单相心式变压器模型,对偏磁电流造成的变压器工作电流谐波增加等影响进行了详细分析,并利用解析法对空载条件下的简化变压器模型进行了验证。还比较了由于负载不同使得变压器处于不同工作点时偏磁电流影响的变化。仿真结果表明,变压器运行工作点降低对提高设备耐受直流偏磁干扰的能力有积极的作用。     

锦屏—苏南特高压直流输电入地电流在四川电网内分布的预测分析

为探讨交流电网直流电流分布的机理,在理论分析基础上建立了直流电流分布的计算模型。以2014年规划运行方式为基准,预报和分析锦屏－苏南±800 kV特高压直流输电工程4 950 A入地电流在四川电网内的分布规律和各变电站遭受直流偏磁的风险。计算结果表明四川电网受影响的站点主要是分布在直流极附近方圆120 km范围内。最后还特别探讨了锦屏－苏南±800 kV特高压直流输电对四川电网待建的特高压变电站的影响和后续抑制方案,分析表明这方面的问题并不突出。     

交直流输电线路并行对换流变的直流偏磁影响及对策

交直流输电线路平行接近时,交流线路通过感性耦合在直流系统中会感应出交流分量．该交流分量经过换流器后会产生直流分量并流经换流变压器,导致换流变压器偏磁,影响直流输电系统的安全运行。本文针对交流输电线路对平行接近的直流输电系统产生的感性耦合影响问题开展研究,分析交流输电线路通过磁场耦合到直流线路中的交流工频分量的强度,研究由此影响造成的换流变阀侧直流偏磁电流,提出减小或抑制换流变阀侧直流偏磁电流的措施。     

高压直流输电入地电流在交流电网分布的仿真分析

高压直流输电入地电流可能造成中性点接地运行变压器出现直流偏磁现象。借助潮流计算数据整理电网信息,再通过建立数学模型,可以有效地开展直流分布的计算机仿真工作。介绍了仿真软件在楚穗直流调试工况下预测和抑制广东电网直流分布的应用,最后通过随机算法产生的虚拟电网算例分析总结了电网参数对直流分布的影响：交流电网规模越大,变电站越...     

直流输电系统接地极电流对交流系统变压器的影响及抑制措施

广东电网是交直流混合运行电网．当直流输电系统双极电流不对称运行或单极大地回线运行时．巨大的直流电流通过接地板注入大地,交流系统的变压器在一定程度上受到直流输电系统接地板电流的影响。直流偏磁使得变压器噪声、振动加大,电压波性变坏,铁耗增加。为此,介绍了抑制变压器中性点直流电流的几种措施,并对各种抑制措施的优缺点进行了分析。     

1000kV变压器空载电流谐波成分随不同直流电流的变化与分析

根据特高压产品结构参数确定了计算运行工况,建立了有限元模型,采用场-路耦合法对特高压变压器的空载励磁电流进行了计算,分析了励磁电流幅值和谐波成分,总结了励磁电流随不同直流电流的变化规律。     

多桥换流器高压直流输电送端谐波不稳定分析与抑制

针对多桥换流器高压直流输电系统送端换流站不同工况直流偏磁下谐波不稳定问题,基于单桥6脉波换流器的开关函数和调制理论,考虑换流变压器的叠加特性,得到不同工况下多桥换流器数学模型。在此数学模型基础上,分析了谐波在交直流侧的相互调制,推导出了不同工况下多桥换流器的谐波放大倍数及谐波不稳定的定量判据,并且综合分析影响判据的多种因素,提出了通过合理设计交直流系统阻抗以及合理安排系统的运行工况从而提高系统谐波稳定性的有效措施。最后,在PSCAD中构建了多桥换流器高压直流输电系统电磁暂态仿真模型进行验证,仿真结果验证了所述措施的正确性与有效性。     

直流输电对中性点接地变压器的影响

在直流输电接地极电流的影响下,毗邻的220kV中性点接地变压器因中性点直流电流增大,导致变压器偏磁而产生异常噪声。文章介绍了上海地区220kV目华、银河变电站及其附近两条直流输电线路不同的运行工况,分析了220kV目华、银河变电站变压器中性点直流电流等实测数据和理论计算结果,研究了中性点接地的变压器异常噪音产生的原因,提出了解决因中性点直流电流造成中性点接地变压器异常噪声的方案。     

同塔双回直流输电系统接地极电流控制策略

直流接地极入地电流将造成变压器直流偏磁、埋地金属设施腐蚀等问题。为抑制接地极电流带来的不良影响,已有研究主要集中于在设备侧增加保护措施以及使用分布式接地极技术等方向,尚未有从源头对接地极电流进行控制的策略。因此,文中结合同塔双回直流输电系统控制保护特性,提出了2种控制策略。一是在接地极电流限制功能的基础上,通过梳理该功能现有控制逻辑,揭示应用该功能时存在的缺陷和隐患,并通过仿真进行一一验证,在此基础上,进一步提出控制逻辑的优化方法;二是在直流控制保护系统中新增回内联跳相关功能,实现一极非正常闭锁联跳本回另一极。最后,利用实时数字仿真(RTDS)平台对2种控制策略进行仿真测试,验证了控制策略的有效性。