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      220 kV變壓器噪聲異常原因分析與仿真驗(yàn)證

      2021-09-14 12:51:36閆柯柯穆永保徐慶華王荷生穆素云
      電力安全技術(shù) 2021年8期
      關(guān)鍵詞:偏磁聲級(jí)鐵心

      閆柯柯,穆永保,徐慶華,王荷生,楊 甲,穆素云

      (1.國(guó)網(wǎng)邯鄲供電公司,河北 邯鄲 056035;2.焦作市職業(yè)技術(shù)學(xué)校,河南 焦作 454150)

      0 引言

      變壓器噪聲中的本體噪聲是反映設(shè)備運(yùn)行健康狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)。變壓器本體噪聲直接來(lái)源于硅鋼片磁致伸縮引起的鐵心和磁屏蔽振動(dòng),漏磁通引起的繞組、油箱壁、磁屏蔽等的振動(dòng)。近年來(lái),隨著我國(guó)超高壓直流輸電線路的不斷增加和運(yùn)行投產(chǎn),由直流偏磁引起變壓器振動(dòng)噪聲異常的現(xiàn)象越來(lái)越多,正得到電力系統(tǒng)越來(lái)越廣泛的關(guān)注和分析研究。

      大型電力變壓器的勵(lì)磁電流比較小,由于變壓器的原邊等效阻抗對(duì)直流分量只呈現(xiàn)電阻特性,且電阻很小。因此,很小的直流分量就會(huì)在繞組中形成很大的直流激磁磁勢(shì),該直流磁勢(shì)與交流磁勢(shì)一起作用于變壓器原邊,造成變壓器鐵心的工作磁化曲線發(fā)生偏移,出現(xiàn)關(guān)于原點(diǎn)不對(duì)稱,即變壓器直流偏磁現(xiàn)象。直流偏磁會(huì)引起變壓器鐵心飽和,導(dǎo)致電流波形畸變,產(chǎn)生高次諧波,危害變壓器和電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

      在直流偏磁下運(yùn)行,變壓器鐵心片的磁致伸縮率增加,加劇變壓器鐵心片的振動(dòng),本體噪聲和振動(dòng)明顯增大,嚴(yán)重時(shí),導(dǎo)致變壓器有關(guān)部件的松動(dòng),引起發(fā)熱、放電或部件脫落,對(duì)變壓器運(yùn)行性能和使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響;并且這種情況隨著我國(guó)超高壓直流輸電線路的不斷增加變得越來(lái)越嚴(yán)重。在河北南部地區(qū),2016年首次發(fā)生220 kV變壓器投運(yùn)后出現(xiàn)噪聲異常增大現(xiàn)象,直接原因就是變壓器的直流偏磁,下面對(duì)河北南部地區(qū)首例直流偏磁造成的變壓器運(yùn)行噪聲異常增大現(xiàn)象進(jìn)行分析和試驗(yàn)研究。

      1 設(shè)備概況

      河北南部地區(qū)某220 kV變電站于2016-02-01投運(yùn),2號(hào)和3號(hào)主變均為國(guó)內(nèi)某變壓器制造廠同批次產(chǎn)品,屬于高阻抗室內(nèi)分體式變壓器,本體和冷卻系統(tǒng)分屬兩個(gè)室,高阻抗結(jié)構(gòu)為內(nèi)置電抗器方式,電抗器位于本體有載開(kāi)關(guān)相對(duì)的另一側(cè)端部位置,2017年11月出廠。

      1.1 變壓器基本參數(shù)

      變壓器的型號(hào)為SFSZ10-180000/220,額定電壓為230±(8×1.25 %)/121/11 kV,額定容量為180/180/90MVA,聯(lián)結(jié)組別為YNyn0d11,主變短路阻抗為14 %/48 %/33 %。

      1.2 站內(nèi)設(shè)備及運(yùn)行方式

      主變2臺(tái):2,3號(hào)主變。

      220 kV出線4回:自電源點(diǎn)I接入293,294雙回路架空線路,自電源點(diǎn)II接入291,292雙回路架空線路。

      110 kV架空出線3回:197,198,199,無(wú)運(yùn)行負(fù)荷。

      10 kV電 纜 出 線2回:040,079,負(fù) 荷 約5 000 kW。

      正常運(yùn)行方式:高、中壓側(cè)母線并列運(yùn)行,低壓側(cè)母線分列運(yùn)行,2號(hào)主變高壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地,3號(hào)主變高壓側(cè)中性點(diǎn)不接地。

      2 變壓器檢測(cè)試驗(yàn)情況

      2.1 正常運(yùn)行方式下的檢測(cè)數(shù)據(jù)

      主變投運(yùn)后,全站負(fù)荷約5 000 kW。運(yùn)維單位分別于當(dāng)年5日、11日對(duì)2,3號(hào)主變的油色譜分析和鐵心夾件接地電流測(cè)試,數(shù)據(jù)均無(wú)異常。

      2月5日,測(cè)量?jī)膳_(tái)運(yùn)行變壓器平均噪聲,2號(hào)主變81 dB (室內(nèi)測(cè)量未修正,后同),3號(hào)主變69 dB。

      2月13日,將2號(hào)主變退出運(yùn)行,3號(hào)高壓側(cè)中性點(diǎn)接地運(yùn)行,測(cè)量3號(hào)主變?cè)肼暶黠@增大,噪聲聲級(jí)85.1 dB。

      2月15日,使用FLUKE 345測(cè)試表,檢測(cè)3號(hào)主變高壓側(cè)中性點(diǎn)電流,交流電流為0.9 A,直流電流1.16 A,中壓側(cè)中性點(diǎn)未檢測(cè)到直流電流。同時(shí),檢測(cè)3號(hào)主變高壓側(cè)電壓電流諧波,未發(fā)現(xiàn)明顯的諧波分量;檢測(cè)主變鐵心接地電流為0.6 mA,夾件接地電流為4.2 mA,均滿足不大于0.1 A的運(yùn)行要求;檢查主變保護(hù)裝置無(wú)告警信息,錄波裝置無(wú)異常記錄。

      2.2 主變?cè)肼暵暭?jí)修正

      該變電站兩臺(tái)變壓器出廠試驗(yàn)噪聲聲級(jí)分別為59.2 dB和59.4 dB,現(xiàn)場(chǎng)3號(hào)變未直接接地運(yùn)行時(shí)的噪聲聲級(jí)為69 dB。該變壓器室為混凝土室,其吸聲系數(shù)α為0.05。寬12 m,長(zhǎng)15 m,高16 m,聲反射表面積AU為1 044 m2。主變外形尺寸為寬3 m,長(zhǎng)11.6 m,高3.47 m,主變發(fā)聲表面積AT為136.1 m2。

      按照GB 1094.101《電力變壓器聲級(jí)測(cè)量應(yīng)用導(dǎo)則》中相關(guān)條款進(jìn)行修正。聲壓級(jí)分貝數(shù)的增加值近似計(jì)算公式:

      將上述參數(shù)代入公式,計(jì)算可得主變?cè)谧儔浩魇覂?nèi)運(yùn)行,可測(cè)噪聲聲級(jí)增加了10.4 dB。即3號(hào)主變中性點(diǎn)未直接接地運(yùn)行時(shí)的噪聲修正為58.6 dB,與出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本相符。

      2.3 不同工況下主變中性點(diǎn)直流電流測(cè)試

      為進(jìn)一步分析變壓器噪聲異常原因,調(diào)整變電站運(yùn)行方式,在6種典型運(yùn)行工況下分別測(cè)試2,3號(hào)主變高、中壓側(cè)中性點(diǎn)直流電流分量變化情況。選用兩種試驗(yàn)儀器:儀器1為Tektronix TDS 3012C示波器,TCPA300放大器,TCP303探頭;儀器2為FLUKE 345鉗形電流測(cè)試表。測(cè)試時(shí),在變壓器中性點(diǎn)側(cè)掛接地線,分別用鉗形電流表和示波器探測(cè)卡鉗從接地線測(cè)試直流電流分量;打開(kāi)接地刀閘,直流電流從接地引下線流過(guò),記錄直流電流分量大小。

      測(cè)試中發(fā)現(xiàn),當(dāng)鉗形電流表數(shù)值超過(guò)約150 mA時(shí),數(shù)值比較穩(wěn)定,其與示波器數(shù)值比值也基本固定;當(dāng)鉗形電流表數(shù)值低于150 mA時(shí),其數(shù)值不斷變化,且不穩(wěn)定。故當(dāng)鉗形電流表數(shù)值低于150 mA時(shí),用示波器顯示數(shù)值來(lái)?yè)Q算成直流電流數(shù)值,其余情況下均以鉗形電流表顯示數(shù)值為直流電流分量測(cè)試值,測(cè)試結(jié)果如表1所示。

      表1 不同運(yùn)行工況下主變中性點(diǎn)直流分量測(cè)試數(shù)據(jù) mA

      測(cè)試結(jié)果顯示:該站運(yùn)行時(shí),主變高壓側(cè)中性點(diǎn)接地端流經(jīng)1 A左右的直流電流分量,隨著運(yùn)行方式和接地方式的變化,直流電流分配有所變化,變化范圍主要在0.84~1.2 A,中壓側(cè)中性點(diǎn)無(wú)直流電流分量流過(guò)。

      2.4 主變中性點(diǎn)直流電流在線監(jiān)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

      變壓器GIC諧波噪聲振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置可用于專門監(jiān)測(cè)和記錄由太陽(yáng)活動(dòng)或高壓直流輸電造成的變壓器偏磁電流,以及對(duì)由此引起的變壓器無(wú)功變化、電壓電流諧波、振動(dòng)和噪聲等次生現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)該在線監(jiān)測(cè)裝置測(cè)試3號(hào)主變高壓側(cè)中性點(diǎn)直流電流分量變化情況(對(duì)應(yīng)表1中工況1)。

      對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有如下分析。

      (1) 第一段(1~216)直流電流均值0.45 A,為主變中性點(diǎn)接地刀閘拉開(kāi)前接地引線中直流電流測(cè)試結(jié)果。

      (2) 第二段(301~779)直流電流均值1.12 A,為主變中性點(diǎn)接地刀閘拉開(kāi)后,接地引線中直流電流測(cè)試結(jié)果。

      (3) 第三段(874~2734)直流電流均值0.65 A,為變換傳感器方向使電流流過(guò)傳感器的方向與第二段相反后,主變中性點(diǎn)直流測(cè)試結(jié)果。

      (4) 第四段(2798~2943)直流電流均值1.12 A,為再次變換傳感器方向后中性點(diǎn)直流測(cè)試結(jié)果,此時(shí)電流流過(guò)傳感器的方向與第二段相同。

      (5) 第五段(2953~3540)直流電流均值0.2 A,可視為測(cè)試裝置的零點(diǎn)漂移,是傳感器鐵心剩磁造成的,也是變換傳感器方向后測(cè)量結(jié)果不同的原因。

      對(duì)以上測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,該站變壓器未直接接地運(yùn)行時(shí),噪聲聲級(jí)約69 dB,經(jīng)噪聲聲級(jí)修正后,數(shù)據(jù)與出廠試驗(yàn)數(shù)值基本一致;主變直接接地運(yùn)行后,流過(guò)1 A左右的直流電流分量,其噪聲聲級(jí)明顯偏大,增大約16 dB。變壓器的噪聲主要來(lái)自變壓器鐵心的磁致伸縮,磁致伸縮率越大,噪聲越大。該站主變近乎空載,噪聲明顯是由鐵心的磁致伸縮所引起的電磁噪聲。分析現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù),認(rèn)為該站所處的電網(wǎng)系統(tǒng)中存在直流分量,大地中的直流電流從變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)流入繞組,再經(jīng)輸電線路流入線路對(duì)側(cè)變壓器(中性點(diǎn)接地),由該變壓器中性點(diǎn)流入大地構(gòu)成回路。此電流在鐵心中產(chǎn)生直流磁通分量,與交流磁通疊加導(dǎo)致磁通發(fā)生半波飽和,半波磁致伸縮峰值增大,加劇了鐵心振動(dòng)噪聲。這是造成變電站主變?cè)肼暵暭?jí)增大的直接原因。

      該變壓器的技術(shù)協(xié)議明確可承受4 A直流偏磁電流,部分文獻(xiàn)資料也研究了變壓器中性點(diǎn)流經(jīng)較大直流分量時(shí),變壓器噪聲聲級(jí)將有明顯增大,但在變壓器中性點(diǎn)流經(jīng)約1 A的較小直流電流時(shí),變壓器噪聲聲級(jí)和磁場(chǎng)的變化情況,未做過(guò)多研究和記載。下面對(duì)變壓器在1 A左右直流偏磁電流下,噪聲聲級(jí)增大原因及磁場(chǎng)變化進(jìn)行進(jìn)一步分析和仿真驗(yàn)證。

      3 噪聲聲級(jí)增大原因分析

      3.1 噪聲聲級(jí)增加值和直流電流間的關(guān)系

      在GB 1094.101—2008《電力變壓器 第10.1部分聲級(jí)測(cè)定 應(yīng)用導(dǎo)則》中明確指出,直流偏磁電流可以導(dǎo)致變壓器噪聲聲級(jí)明顯增加,噪聲聲級(jí)增加值和直流偏磁電流與空載電流之比相關(guān),并給出某大型電力變壓器上測(cè)量的關(guān)系曲線。不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、鐵心形狀或材料的變壓器,盡管該曲線有細(xì)微的差別,但曲線向上變化的趨勢(shì)卻是基本一致的,如圖1所示。

      圖1 聲級(jí)增加值和繞組中直流電流之間的關(guān)系

      根據(jù)以上現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果,取該站3號(hào)主變最初測(cè)試的中性點(diǎn)直流電流1.16 A,每相繞組直流電流0.39 A,出廠試驗(yàn)中空載電流標(biāo)幺值是0.05 %,高壓側(cè)額定電流為472.4 A,高壓側(cè)空載勵(lì)磁電流0.24 A,則直流偏磁電流與空載電流之比為1.6,查圖1可知,X軸為1.6時(shí),對(duì)應(yīng)Y軸噪聲聲級(jí)增加值約為13 dB。實(shí)際測(cè)量結(jié)果,中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)噪聲為69 dB,中性點(diǎn)接地后噪聲增加到85 dB,實(shí)際增加16 dB,噪聲聲級(jí)的增加值與圖2所示趨勢(shì)基本一致。

      3.2 噪聲頻譜與直流偏磁噪聲典型頻譜分析

      變壓器本體噪聲的根源主要是鐵心硅鋼片磁致伸縮引起的振動(dòng)噪聲。磁致伸縮是指鐵心勵(lì)磁時(shí),硅鋼片沿磁力線方向的尺寸會(huì)發(fā)生變化,勵(lì)磁消失后,硅鋼片又恢復(fù)原來(lái)的形狀,這種變化是由于硅鋼片中晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的。在變壓器運(yùn)行中,鐵心被施以周期性勵(lì)磁,硅鋼片便產(chǎn)生周期性伸長(zhǎng)縮短的變化。由于磁致伸縮變化周期是變壓器的電源周期的兩倍,所以磁致伸縮引起的變壓器本體振動(dòng)噪聲以100 Hz為基頻。由于硅鋼片磁致伸縮率與磁感應(yīng)強(qiáng)度具有的非線性關(guān)系,使得磁通出現(xiàn)較為明顯的偏離正弦形狀的畸變,即存在高次諧波的磁通分量。這樣,變壓器振動(dòng)噪聲頻譜中,除基頻噪聲外,還包含有倍頻噪聲,也就是說(shuō)正常噪聲以偶數(shù)倍勵(lì)磁電源頻率為主,且其基頻波不是噪聲聲波的最主要分量。

      變壓器在直流偏磁下,鐵心在半個(gè)周波內(nèi)急劇飽和,勵(lì)磁電流出現(xiàn)奇次和偶次波,相應(yīng)的噪聲頻譜會(huì)同時(shí)含有奇次和偶次波分量。因此,測(cè)試變壓器噪聲頻譜,根據(jù)噪聲頻譜中的奇次波組分,可以分析噪聲的來(lái)源是由直流偏磁引起。

      利用頻譜分析儀Spectrum Analyzer測(cè)量分析。三相220 kV電力變壓器無(wú)偏磁空載試驗(yàn)時(shí)噪聲頻譜如圖2所示,該站3號(hào)主變?cè)肼曨l譜分析如圖3所示。

      圖2 變壓器無(wú)偏磁空載試驗(yàn)噪聲頻譜

      圖3 3號(hào)主變?cè)肼曨l譜

      利用MATLAB仿真分析。三相220 kV電力變壓器無(wú)偏磁空載試驗(yàn)時(shí)噪聲頻譜如圖4所示,該站3號(hào)主變?cè)肼曨l譜分析如圖5所示。

      圖4 變壓器無(wú)偏磁空載試驗(yàn)噪聲頻譜

      圖5 該變電站3號(hào)主變?cè)肼曨l譜

      由頻譜可知電力變壓器無(wú)偏磁試驗(yàn)狀態(tài)下空載噪聲主要以50 Hz的偶數(shù)倍頻率為主,300 Hz是主要頻率。該變電站3號(hào)主變?cè)肼曨l譜明顯包含偶次波和奇次波噪聲,這是因?yàn)樵谥绷髌抛饔孟拢瑒?lì)磁電流發(fā)生半波飽和,不僅含有偶次諧波還出現(xiàn)奇次諧波分量,對(duì)應(yīng)半個(gè)周波的鐵心過(guò)度飽和,符合直流偏磁狀態(tài)下變壓器噪聲頻譜特征。

      4 直流偏磁下變壓器磁場(chǎng)變化的仿真驗(yàn)證

      4.1 變壓器直流偏磁建模

      不同鐵心結(jié)構(gòu)的變壓器對(duì)直流偏磁的反應(yīng)不同,三相三柱式變壓器,直流磁通在鐵心中無(wú)通道,需經(jīng)過(guò)其他金屬結(jié)構(gòu)件和油從油箱返回,由于油的磁阻較大,所以直流磁通很小,因此可允許從中性點(diǎn)通過(guò)較大的直流電流;直流磁通在三相五柱式變壓器中可以通過(guò)旁軛返回,由于經(jīng)旁軛返回的通道截面小,從而在較低的磁通密度下就可能出現(xiàn)鐵心飽和,受直流偏磁電流的影響更為明顯,在其中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)允許通過(guò)的直流電流較三相三柱式變壓器小。三分相式變壓器組受直流偏磁的影響最為嚴(yán)重,其允許通過(guò)的直流電流最小。。

      由于該SFSZ10-180000/220型變壓器連接方式為YNyn0d11,因此選擇從中壓繞組加壓,高壓側(cè)開(kāi)路,直流電流從中壓注入,進(jìn)行變壓器空載計(jì)算。變壓器結(jié)構(gòu)為三相五柱芯式,為減少計(jì)算工作量,根據(jù)對(duì)稱性,建立變壓器的四分之一磁場(chǎng)計(jì)算模型,利用基于棱邊有限元法的時(shí)域場(chǎng)路耦合法計(jì)算變壓器的磁場(chǎng)問(wèn)題。

      4.2 直流偏磁下變壓器磁密變化情況

      變壓器受直流偏磁的影響會(huì)使鐵心飽和程度加深,漏磁增加,因此磁場(chǎng)分析主要分析變壓器三相鐵心柱以及A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H和I位置的磁通密度。不同直流電流情況下三相芯柱和各觀測(cè)點(diǎn)的磁密最大值及三相電流最大值分別見(jiàn)表2,3所示。

      表2 主變模型各觀測(cè)點(diǎn)磁密的最大值 T

      表3 主變模型三相電流最大值 A

      以下分別對(duì)變壓器中壓側(cè)中性點(diǎn)注入0 A,1.4 A,3.1 A的直流電流,三個(gè)主柱及A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H和I位置磁密隨時(shí)間的變化情況如圖6所示。同一工況下,不同相及各測(cè)點(diǎn)的磁密波形特征基本一致,選取了1.4 A,3.1 A直流電流下A相芯柱、測(cè)點(diǎn)A、測(cè)點(diǎn)D的波形進(jìn)行磁密變化情況分析。

      圖6 直流1.4 A(左)和3.1 A(右)時(shí),芯柱和觀測(cè)點(diǎn)磁密變化情況

      4.3 仿真試驗(yàn)結(jié)果分析

      該次計(jì)算中直流從中壓側(cè)中性點(diǎn)分別注入1.4 A和3.1 A直流電流,折算到高壓側(cè)中性點(diǎn)注入電流對(duì)應(yīng)值為0.74 A和1.63 A,現(xiàn)場(chǎng)高壓側(cè)中性點(diǎn)實(shí)測(cè)值為1.16 A,基本可驗(yàn)證該范圍直流電流對(duì)變壓器磁場(chǎng)的影響。通過(guò)對(duì)三相五柱式變壓器空載時(shí)不同直流偏磁工況下的對(duì)比分析可得出。

      隨著從高壓側(cè)中性點(diǎn)注入直流偏磁電流增加,勵(lì)磁電流增加,鐵心磁密增加,漏磁增加,鐵心逐漸趨于飽和。高壓側(cè)中性點(diǎn)直流偏磁電流為0.74 A和1.63 A時(shí),鐵心磁密增加至原來(lái)的約1.08倍和1.1倍,根據(jù)該變壓器1.1倍過(guò)勵(lì)磁實(shí)驗(yàn)時(shí)的狀況,變壓器的噪聲比額定工況下增加10~20 dB,因此變壓器在1.16 A的直流偏磁電流下,噪音增加十幾dB是可能的,同時(shí)與GB 1094.101—2008《電力變壓器 第10.1部分聲級(jí)測(cè)定 應(yīng)用導(dǎo)則》中“圖5聲級(jí)增加值與繞組中直流電流之間的關(guān)系”相符。

      5 變壓器運(yùn)檢策略制定及治理措施

      變壓器處于直流偏磁下運(yùn)行,直流磁勢(shì)或直流磁通會(huì)引起變壓器一系列電磁效應(yīng),包括鐵心半周磁飽和,損耗、溫升增大,如果鐵心飽和程度較高,可能引發(fā)漏磁增加引起局部過(guò)熱,本體運(yùn)行振動(dòng)和噪聲明顯增加,嚴(yán)重時(shí),導(dǎo)致變壓器有關(guān)部件的松動(dòng),引起發(fā)熱、放電或部件脫落,其產(chǎn)生的諧波還會(huì)引起系統(tǒng)電壓波形畸變及繼電保護(hù)誤動(dòng)等,影響變壓器的安全運(yùn)行。該站主變投運(yùn)后,未發(fā)現(xiàn)因直流偏磁發(fā)生變壓器局部過(guò)熱、油色譜異常、電壓畸變等情況,即當(dāng)前中性點(diǎn)流入的直流電流尚未對(duì)該變壓器構(gòu)成危害,但由于變壓器長(zhǎng)期處于直流偏磁狀態(tài)下運(yùn)行,本體振動(dòng)噪聲明顯偏大,給變壓器的安全運(yùn)行帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn),主變投運(yùn)后應(yīng)采取針對(duì)性運(yùn)維方案,并盡快研究徹底治理措施。

      5.1 主變投運(yùn)后運(yùn)維監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)

      主變正常投運(yùn)后,運(yùn)維單位每周對(duì)該主變進(jìn)行一次全面巡視,特別注意主變?cè)肼暜惓S袩o(wú)明顯變化,并認(rèn)真核對(duì)變壓器本體溫度與后臺(tái)顯示數(shù)據(jù)是否一致。同時(shí),對(duì)該站主變的帶電檢測(cè)提出明確要求,如表4所示。

      表4 主變投運(yùn)后帶電檢測(cè)要求

      5.2 后期治理措施

      在變壓器的中性點(diǎn)對(duì)地連接一套直流發(fā)生裝置,直流發(fā)生裝置的“地”端與變電站外的補(bǔ)償接地電極連接。直流發(fā)生裝置的輸出電流幅值和方向可變,對(duì)變壓器直流偏磁進(jìn)行抵消,起到限制直流偏磁的作用。

      在變壓器中性點(diǎn)串限流電阻、中性點(diǎn)串電容器和改變系統(tǒng)的直流電流分布等措施,在原理上都可限制變壓器中性點(diǎn)直流電流。變壓器中性點(diǎn)串入電阻或電容的方法涉及變壓器安全運(yùn)行。串入的電阻值及其效果等問(wèn)題,有待進(jìn)一步進(jìn)行研究。改變系統(tǒng)直流電流分布的措施,在效果計(jì)算和實(shí)施方面都存在不少難點(diǎn)。

      6 結(jié)束語(yǔ)

      目前,國(guó)家電網(wǎng)公司通用招標(biāo)文件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求變壓器高壓中性點(diǎn)接地回路可以通過(guò)4 A直流偏磁電流(有些標(biāo)書中提出更高要求),變壓器鐵心不應(yīng)存在局部過(guò)熱現(xiàn)象,油中溶解氣體監(jiān)測(cè)分析正常,并且有些專用標(biāo)書還提出了持續(xù)時(shí)間的要求。

      對(duì)河北南部地區(qū)新投運(yùn)的某220 kV變電站三相五柱式變壓器噪聲異常原因進(jìn)行分析,通過(guò)對(duì)變壓器中性點(diǎn)流過(guò)電流進(jìn)行測(cè)試,經(jīng)修訂噪聲聲級(jí)后,得出變壓器噪聲原因是由流過(guò)的直流電流引起,并對(duì)試驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行仿真驗(yàn)證,同時(shí)制定了針對(duì)性的運(yùn)檢策略,并簡(jiǎn)單討論了治理措施。后續(xù)工作中,將對(duì)該變壓器直流偏磁產(chǎn)生原因及針對(duì)性治理措施進(jìn)行系統(tǒng)分析,針對(duì)河北南部地區(qū)超(特)高壓直流輸電線路過(guò)境及落地工程、電網(wǎng)直流大負(fù)荷等現(xiàn)象對(duì)在運(yùn)電網(wǎng)的直流影響原因進(jìn)行深入研究,提前采取保護(hù)預(yù)防措施,提出切實(shí)可行的變壓器耐受直流偏磁要求,保護(hù)河北南部地區(qū)電網(wǎng)變壓器及電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

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