新型換流變壓器中諧波對繞組振動(dòng)的仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在電力快速發(fā)展的同時(shí)，滿足資源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展是我們面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。目前我國的電力行業(yè)，既要為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供可靠的電力，又要保證輸變電工程與生態(tài)環(huán)境的友好，這是電力行業(yè)十分關(guān)心的一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)課題。直流輸電對于實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置與能源的優(yōu)化供給具有非常重要的意義，已經(jīng)在我國的電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著特高壓直流輸電在我國的迅速發(fā)展，高壓直流輸電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的矛盾日益凸顯，其中以換流站的噪聲污染最為突出。特高壓換流站的噪聲主要來源于

2、換流變壓器運(yùn)行過程中的振動(dòng)。利用諧波屏蔽原理和感應(yīng)濾波技術(shù)設(shè)計(jì)的低噪聲新型換流變壓器能有效的濾除諧波電流，阻止諧波串入網(wǎng)測繞組，抑制變壓器振動(dòng)。論文的工作是國家自然科學(xué)基金(51077045)《換流變壓器振動(dòng)的諧波影響機(jī)理與抑制新方法研究》課題的研究內(nèi)容之一。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 研究新型換流變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作原理。分析新型換流變壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的諧波特性，得出未投入濾波器、投入5、7次濾波器、投入11、13次濾波器

3、和全投入濾波器四種工況下各繞組電流諧波成分、大小;
　　 合理簡化變壓器模型，仿真四種工況下新型換流變壓器的電磁特性，為下一步的繞組振動(dòng)仿真提供電磁力載荷。分析變壓器的鐵芯磁路、繞組漏磁場以及繞組電磁力，觀察仿真結(jié)果，總結(jié)繞組電流與漏磁場及電磁力的關(guān)系以及新型換流變壓器抑制繞組振動(dòng)的機(jī)理;
　　 在電磁場仿真模型的基礎(chǔ)上，加入撐條和端絕緣，將上一步的力載荷加載到模型繞組節(jié)點(diǎn)上，得出四種工況下的振動(dòng)位移波形。利用Matla

4、b中傅里葉分解函數(shù)fft(x)，對位移數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，得出四種工況下對各繞組不同振動(dòng)頻率的抑制情況，結(jié)果表明感應(yīng)濾波技術(shù)對各個(gè)繞組的振動(dòng)有明顯的抑制作用;
　　 以湖南大學(xué)輸變電新技術(shù)研究開發(fā)平臺(tái)為基礎(chǔ)，將新型換流變壓器投入系統(tǒng)，搭建試振動(dòng)試驗(yàn)測試平臺(tái)。測試?yán)@組工作電流和參考點(diǎn)振動(dòng)加速度波形，與理論計(jì)算和仿真結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)兩者具有一定的相似性，說明模型建立正確，仿真方法可行。
　　 本文通過研究低噪聲新型換流變壓器諧波