变压器直流偏磁及其治理PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 直流接地极电流对变压器的影响 1

1.1.1 我国直流输电的发展 1

1.1.2 我国特高压直流输电的规划 6

1.1.3 变压器直流偏磁现象 7

1.2 国内外对直流偏磁的研究及治理现状 15

1.2.1 地表电位和地电流分布的研究 15

1.2.2 变压器直流偏磁的分析方法 16

1.2.3 变压器直流偏磁内部特性的研究 18

1.2.4 直流偏磁抑制措施的研究 20

1.2.5 我国直流偏磁的治理现状 21

1.3 本书主要内容 29

第2章 直流输电单极运行时的地表电位和地电流 30

2.1 高压直流输电系统构成及直流接地极电流的影响 30

2.1.1 两端直流输电系统 30

2.1.2 多端直流输电系统 33

2.1.3 直流接地极介绍 34

2.1.4 直流接地极电流的影响 36

2.2 直流接地极周边的地表电位分布 40

2.2.1 水平分层土壤的地表电位 40

2.2.2 垂直分层土壤的地表电位 50

2.3 直流接地极周边的地电流分布 56

2.3.1 交流电网中变压器直流量的计算模型 56

2.3.2 直流电流分布的实例分析 58

2.4 直流偏磁电流影响站点预测方法 62

2.4.1 预测方法原理 63

2.4.2 地表电位计算模型参数修正依据 64

2.4.3 直流偏磁电流在线监测 64

2.4.4 直流偏磁电流仿真模型修正 65

2.4.5 基于修正后仿真模型的直流偏磁影响站点预测 67

2.5 本章小结 69

第3章 变压器直流偏磁内部特性 71

3.1 变压器直流偏磁的机理 72

3.1.1 变压器的铁芯 72

3.1.2 直流偏磁下的励磁电流 73

3.1.3 直流偏磁下的磁致伸缩效应 78

3.2 变压器直流偏磁的有限元仿真分析 79

3.2.1 有限元法及ANSYS简介 79

3.2.2 仿真模型信息 85

3.2.3 模型建立以及加载 87

3.2.4 仿真结果分析 93

3.3 典型变压器铁芯直流偏磁时的内部特性 99

3.3.1 组式变压器直流偏磁时的内部特性 99

3.3.2 三相三柱变压器直流偏磁时的内部特性 105

3.3.3 三相五柱变压器直流偏磁时的内部特性 111

3.4 变压器铁芯直径变化对直流偏磁的影响 116

3.4.1 变压器铁芯直径选择的主要因素 117

3.4.2 铁芯直径变化对直流偏磁的影响 117

3.5 变压器油箱与直流偏磁的关系 121

3.6 本章小结 124

第4章 变压器直流偏磁治理措施 126

4.1 电阻限流法 126

4.1.1 电阻限流装置介绍 126

4.1.2 电阻限流装置的优点 126

4.1.3 电阻限流装置的不足 127

4.1.4 应用实例 127

4.2 电容隔直法 130

4.2.1 电容隔直装置介绍 130

4.2.2 电容隔直装置的优点 131

4.2.3 电容隔直装置的不足 131

4.3 直流电流反向注入法 131

4.3.1 直流电流反向注入法介绍 131

4.3.2 直流电流反向注入法的优点 132

4.3.3 直流电流反向注入法的不足 132

4.4 电位补偿法 132

4.4.1 电位补偿法介绍 132

4.4.2 电位补偿法的优点 133

4.4.3 电位补偿法的不足 133

4.5 直流偏磁治理措施对比 133

4.6 本章小结 135

第5章 变压器接电阻治理直流偏磁 136

5.1 中性点接电阻抑制变压器直流偏磁的原理 136

5.2 变压器接小电阻的过电压分析 139

5.2.1 变压器中性点的绝缘水平 139

5.2.2 部分接地方式变压器接小电阻后的影响 139

5.3 交直流系统接地电阻对直流偏磁电流的影响 150

5.3.1 直流偏磁电流的等效电路 150

5.3.2 直流偏磁电流的计算 152

5.3.3 各电阻对直流偏磁电流的影响 152

5.4 变压器中性点接阻抗装置的多用途直流偏磁防护方法 157

5.4.1 阻抗装置的结构 158

5.4.2 装置的工作原理 158

5.4.3 阻抗装置的性能要求 164

5.5 本章小结 165

第6章 变压器接电阻治理直流偏磁的网络优化配置 166

6.1 直流接地极电流分布变化问题 166

6.1.1 浙江电网直流接地极电流分布变化简介 166

6.1.2 新疆电网直流接地极电流分布变化简介 169

6.1.3 四川电网直流接地极电流分布变化简介 169

6.2 变压器接入小电阻网络配置的数学模型 170

6.2.1 目标函数 170

6.2.2 约束方程 171

6.3 TOPSO算法的原理 171

6.3.1 双目标优化问题 172

6.3.2 标准PSO算法 173

6.3.3 双目标PSO算法 174

6.4 实例分析 176

6.5 本章小结 178

第7章 变压器直流偏磁电流现场检测及在线监测 180

7.1 直流偏磁现场检测 180

7.1.1 检测条件 180

7.1.2 检测方法 182

7.1.3 检测数据分析与记录 182

7.2 检测实例 183

7.3 直流偏磁电流在线监测 186

7.3.1 工作原理 186

7.3.2 主要器件 187

7.3.3 装置的时间同步及数据传输 188

7.3.4 设计及封装 190

7.3.5 监测系统结构 198

7.3.6 后台监测主要功能 199

7.3.7 软件系统 202

7.4 本章小结 210

第8章 四川电网变压器直流偏磁现状及治理建议 211

8.1 四川电网变压器直流偏磁现状 211

8.1.1 直流接地极电流对四川变压器影响简介 211

8.1.2 直流偏磁对220 kV幸福站主变的影响 214

8.1.3 直流偏磁对220 kV榆林站主变的影响 220

8.1.4 宾金特高压直流联调期间偏磁测试 223

8.1.5 方山电厂主变故障分析及直流偏磁情况 226

8.2 四川电网变压器直流偏磁治理建议 236

8.2.1 治理站点选择 236

8.2.2 变压器加装直流在线监测装置 238

8.2.3 变压器中性点加装电阻装置 238

8.2.4 直流偏磁防护建议 241

8.3 本章小结 242

结论 243

附录A：宾金特高压直流联调期间四川偏磁检测结果 246

附录B：宜宾和泸州地区电网变电站分布 266

参考文献 267