【摘 要】
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直流偏磁现象是由于直流电流流入到电力系统中电力变压器中性点的绕组中,从而造成对变压器运行性能的影响。一般引起直流偏磁的情况有两种原因,第一种是在特高压/高压直流输电系统中,运行方式双级不对称运行方式或采用单级大地回线运行方式时,中性点接地的变压器绕组中会流入大地中回流的直流电流;第二种是由于产生了地磁风暴,使地磁场发生变化,一般是地磁场与太阳等离子风的动态变化相互作用形成的,这种变化会在地球表面产
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直流偏磁现象是由于直流电流流入到电力系统中电力变压器中性点的绕组中,从而造成对变压器运行性能的影响。一般引起直流偏磁的情况有两种原因,第一种是在特高压/高压直流输电系统中,运行方式双级不对称运行方式或采用单级大地回线运行方式时,中性点接地的变压器绕组中会流入大地中回流的直流电流;第二种是由于产生了地磁风暴,使地磁场发生变化,一般是地磁场与太阳等离子风的动态变化相互作用形成的,这种变化会在地球表面产生电位梯度,就会有低频感应电流流入变压器绕组,由于其频率非常低,可近似认为是直流电流。通过查阅关于直流偏磁领域的大量文献,总结出当前针对直流偏磁现象的问题如下:（1）直流偏磁监测的实际效果基于各个变电站地理位置、电压等级等情况会有所不同,直流偏磁监测的准确性和抗干扰性有待提高。（2）直流偏磁监测数据的分析仍需要运维人员投入大量精力去论证判断,直流偏磁相关的数据分析方法需要进一步研究。（3）直流偏磁现象对变电站运维造成的影响业界尚没有一致的认识,直流偏磁对变电站运维的直接影响需要进一步研究论证。本论文主要研究内容是对直流偏磁的原理和直流偏磁电流的计算方法进行分析与介绍,整理基于直流传感器的直流偏磁监测方案,建立模型并进行仿真实验分析。通过理论和实际验证深入研究了接地回流和地磁感应电流产生的直流偏磁对换流变压器差动保护稳态响应及暂态响应的影响,实验证明了由接地回流或地磁感应电流引起的直流偏置对设计合理的换流变压器差动保护的影响是有限的。在稳态条件下,直流偏磁会显著加快换流变压器饱和,但由此产生的差动电流较小,几乎不会导致差动保护误动。在由外部故障引起的暂态过程中,接地回流/地磁感应电流的作用类似于剩余磁通,可能改善或恶化电流互感器的暂态性能。研究直流偏磁对特高压/高压换流变差动保护的影响提高了直流偏磁检测的准确性、进一步完善相关数据分析、研究论证直流偏磁对变电站运维的直接影响,具有重要的理论意义和重大的工程实用价值。
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