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香干怎么炒好吃-烟台月亮湾

电对
2023年3月23日发(作者:法式烤羊排)

第19卷第1期

2006年1月

广东电力

GUANGDoNG EI E( RIC POWER

Voll 19 NO.1

Jan.2006

文章编号:1007-29()X(2006)()1_I)001-07

直流输电对交流系统变压器的影响

梅桂华 ,徐柏榆 ,王晓毛。,邓志 ,刘春权

(1.清华大学,北京10()()84;2.广东省电力试验研究所,广州51()60())

摘 要:列举了天生桥广州直流输电系统、三峡 广东鹉城直流输电系统、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。

关键词:直流输电;单极大地回线方式;变压器;噪声;直流偏磁;谐波

中图分类号:TM721.1 文献标识码:A

Influence of DC transmission on transformers in AC system

MEI Gui.hua’・ 。XU Bai.yu ,WANG Xiao-mao ,Deng—zhi ,LIU Chun—quan

(1.Tsinghua Univ.,Beijing 1 00084,China;2.Guangdong Power Test&Research Inst.,Guangzhou 5 1 0600,China)

Abstract:This paper lists a mass of field test data during the commissioning of the three high voltage direct current(HVDC)

transmission systems of Tianshengqiao ̄Guangzhou.the Three Gorges--Echeng in Guangdong,and Gaopo in Guizhou—

Zhaoqing in Ouangdong。The analysis of these data shows that the monopolar ground circuit operation mode or the bipolar

asymmetric mode of HVDC transmission system has great impact on the noise and neutralline direct current of transformers

with earthed neutral point and the harmonic voltage of the AC system,and is likely to damage power equipment in serious

cases.This conclusion has vital referential value to the design,construction and operation of HVDC system as well as the

adoption of corresponding measures for AC system.

Key words:direct current transmission;monopolar ground circuit operation mode transformer;noise;direct current

magnetic biasing;harmonic

1 99()年8月,中国第一同5()()kV大容量直流

输电系统葛洲坝一南桥(以下简称葛南)直流输电系

统投入商业运行,其额定输送功率为1 200 Mw,

投运后很长一段时期运行在输送功率为200~300

MW的T况下。2000年12月,中国第八杯水面膜怎么样 二回500

kV大容量直流输电系统天生桥广州(以下简称

天广)直流输电系统开始单极大地回线方式的调试

及试运行,天广直流输电系统额定输送功率为

1 800 MW,其调试及试运行均是在额定功率下进

行。因此,在葛南直流输电系统中未出现或未引起

注意的问题在天广直流输电系统的调试及试运行中

收稿日期:2005-04-28

开始暴露出来。最明显的现象就是,天广直流输电

系统投运以来,广东电网交流系统中的部分变压器

运行噪声异常增大。为此,管理、技术及运行部门

通过分析研究,提出了直流输电可能影响交流系统

的论点,并安排了系统试验以确认分析结果。通过

系统试验,对直流输电影响交流系统变压器的情况

有了深刻的认识。

在2003 2004年间,三峡一广东鹅城(以下简

称三广)直流输电系统、贵州高坡广东肇庆(以下

简称贵广)直流输电系草螽 统相继开始调试及试运行,

在此期间,广东电网公司加强了对交流电网变压器

的监测,对高压直流输电的影响情况有了进一步的

认识。

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广东电力 第19卷

下面列举r连接到广东电网的 回直流输电系

统调试及试运行期问测试的情况及结论,对直流输

电系统的没计、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。

1 天广直流输电工程对交流系统影响的测

试情况

天广‘直流输电系统单极输送能力900 Mw,双

极输送能力I 800 MW,实际运行时,单极输送功

率送端90()Mw,受端约83O Mw,双极输送功率

送端1 80()MW,受端约1 660 MW,在2001年是

国内实际输送功率最大的直流输电系统。

西电经过天生桥换流站、500 kV天广直流

输电线路、广州换流站,并经广州换流站北郊

变电站甲乙两条220 kV母线输送到500 kV北郊

变电站的22(i)kV母线,最终向广东电网输送

功率。

在天广直流输电T程单极大地回线运行方式凋

试期问,随着西电通过直流输电系统向广东省输送

功率的增大,广东电网中相当数量的主变压器运行

噪声明显增大(广西电网也有类似情况),为查找原

因以采取相应措施, 取得第一手资料,广东电网

公司于2001年1月9日及2001年2月19口组织

进行了天广直流输电对广东电网主变压器运行噪声

的影响测试,存直流输电单极大地fi_IJ线、单极金属

rn1线方式及不同输送功率下在北郊变电站及嘉禾变

电站进行了主变压器噪声、中性线直流电流(此项

只在嘉禾变电站进行)及变压器高压侧谐波电压的

测试。

1.1 天广直流输电系统试验的主要结论

回顾天广直流输电试运行时所做的系统试验,

有以下的主要结论:

a)直流输电主麻酱黄瓜 要在单极大地回线方式运行时

对交流系统产生影响,其rf1,中性点不接地运行的

主变压器受直流输电的影响很小,而 性点接地运

行的变压器受到较大影响,随着直流输电系统的输

送功率不同,变压器受影响程度有所不同。这种影

响主要表现为流经接地运行主变压器中性线的直流

电流大幅增加,变压器的运行噪声异常增大;电网

电压总谐波畸变率( FHD)大幅升高,有的变电站

5()()kV电压等级的电 THD已超过围家标准中

110 kV电压等级的电压THD限值。

b)在直流输电系统单极金属回线运行方式

下,500 kV和22()kV母线电压THD明显减小,

接近背景值。此时中性点接地运行变压器的巾性线

直流电流较小,与直流输电系统末投入的情况接

近。与直流输电系统单橄大地回线运行方式比较,

在直流输电系统 级金性爱网站大全 属回线运行方式输送相同功

率时红豆的作用和功效 ,中性点接地变压器的运行噪声较小,变压器

中性线直流电流在直流输电系统输送功率增加时变

化不叫显,L}1性点是否接地对变压器的运行噪声影

响不人 ,

c)直流输电系统双极方式运行时,在蚁极对

称运行的情况下,母线电压THD、变压器中性线

直流电流及变压器噪声与单极金属回线方式运行时

的情况相近;在双檄不对称运行的情况下,根据不

对称程度,母线电压THD、变压器中性线直流电

流及变压器噪声的受影响情况与单极大地回线方式

运行时的情况卡H近。

1.2电网电压谐波的测试情况

表1、表2分别为天广直流单极大地同线方式

运行输送不同功率时,北郊变电站和嘉禾变电站的

220 kV母线电压谐波测试情况。

表1 2001年1月9日北郊变电站电压谐波测试情况

()

47()

833

0 8

l 9 n次渚波电 有牢幻1 61%,

4次谐波电压含白率l 06%,6次

2 3 潴波电 含有率1.52%,超过国家

杯准规定的应小于0.8%的要求

表2 2001年1月9日嘉禾变电站电压谐波测试情况

).6

I 3

.一 4次潴波电』K含有率为0 u%.超

… 过 标规定的碰小于0 8%的要求

1.3 中性点接地变压器的噪声及中性线直流电流

的情况

表3、表4分别为人广直流单极大地回线方式

运行输送不同功率时,北郊变电站和嘉禾变电站变

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第1期 梅桂华等:直流输电对交流系统变乐离职通知 器的影响

压器噪声测量结果。

表3 2001年1月9日500 kV北郊变电站

变压器噪声测量结果

表4 2001年1月9日220 kV嘉禾变电站

变压器噪声测量结果

注:接线形式1时,1号主变压器接地,2号主变压器不接地

接线形式2时。1号t变压器不接地,2号主变雎器接地。

中性点接地运行的变压器噪声随天广直流单极

大地回线方式下输电功率的增加而增大,当天广直

流输电功率由零增大至830 Mw时,5()()kV北郊

变电站1号、2号主变压器噪声分别增大12 dB和

14 dB,220 kV嘉禾变电站1号、2号主变压器噪

声分别增大7.7 dB和7.3 dB。中性点不接地运行

的变压器噪卢存天广直流输电功率增加时变化不

明显。

在2001年1月9日天广直流单极大地回线方

式运行时,中性点接地运行的变压器中性线直流电

流最大值随直流输电功率增加而增大。当天三国小故事 广直流

输电功率为830 Mw时,220 kV嘉禾变电站2号

主变压器中性线直流电流最大值为6.12 A。

2 广直流输电工程对交流系统影响的测

试情况

广直流输电系统双极输送能力3 00()Mw,

其极I调试于2(103年12月开始,双极调试于

2004年4月中旬完成。

2004年3月2()日,i广直流输电工程进行单

极大地回线方式输送功率1 500 Mw试验,在义和

变电站1号主变压器、某发电厂(以下称LN发电

厂)2号主变压器测试了接地变压器中性线直流电

流、变压器噪声,在义和变电站和500 kV横沥变

电站及LN发电厂测试了母线电压THD。

2.1 主变压器中性线直流电流及主变压器噪声测

量情况

义和变电站、LN发电厂主变压器中性线直流

电流及主变压器噪声测量情况见表5。

2.2谐波测试情况

a)义和变电站220 kV侧电压THD最大值为

2.4%,95%概率大值为2.2%;

b)500 kV横沥变电站500 kV侧电压THD

最大值为2.1%,95%概率大值为2.1%;

c)500 kV横沥变电站220 kV侧电压THD

最大值为1.7%,95%概率大值为1.7%。

2.3三广直流输电影响测试的主要结论

a)直流输电在单极金属同线方式或双极对称

方式运行输送功率的情况下,对变电站接地变压器

的中性线直流电流影响非常小;在单极大地同线方

式或双极不对称方式输送功率的情况下,对变电站

接地变压器的中性线直流电流、主变压器噪声影响

最大。

b)三广直流单极大地回线方式输送功率时,

以及天广直流双极不对称方式或单极大地回线方式

输送功率时,会分别在系统中接地变压器的中性线

上产生一个直流分量,在部分接地变压器中性线中

这两个直流分量可能方向相反、相互抵消,而在另

一部分接地变压器中性线中,这两个直流分量可能

方向相同、相互叠加,本次试验中LN发电厂与义

和变电站接地变压器正好分别反映了这两种情况。

在本次三广直流极I单极大地回线方式输送功

率1 500 Mw时,通过调节天广直流双极不平衡输

送的功率,成功地减小了LN发电厂主变压器巾性

线直流电流,但却增加了义和变电站接地变压器中

性线直流电流。本次试验通过将义和变电站两台主

变压器中性点同时接地运行,有效地减小了义和变

电站单俞主变压器中性线直流电流。但本次试验中

义和变电站两台主变压器中性点同时接地运行,最

坏情况时,义和变电站单台主变 器中性线直流电

流仍然达到了21.7 A。

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广东电力 第19卷

本次试验中,不排除系统中还存在两个直流分

量相互叠加的情况(与义和变电站主变压器情况相

似),但由于检测点有限,我们没有发现这些主变

压器及采取相应措施,这些主变压器中性线直流电

流有可能远远超过21.7 A(义和变电站若 采取两

台主变压器同时接地运行的措施,单台主变压器中

性线直流电流估计达到35 A以上),这对主变压器

的安全运行是极其不利的。

3贵广直流输电工程对交流系统影响的测

试情况

贵广直流输电系统单极输送能力i 500 Mw,

双极输送能力3 000 Mw,其极I调试于20(14年5

月开始,双极调试于2004年9月底完成。

贵广直流极Ⅱ系统1 500 Mw大地(金属)回线

转换试验于2004年5月22日进行。在其试验过程 惊愕的反义词

中,对22()kV开平变电站、220 kV阳江变电站、

220 kV春城变电站、220 kV泷州变电站、220 kV

端州变电站、220 kV义和变电站、500 kV西江变

电站、500 kV北郊变电站、500 kV横沥变电站及

LN发电厂5()()kV升压站共1()个变电站的接地主

变压器高压侧中性线直流电流和对应的主变压器噪

声进行了测试(未能测量5()()kV变压器中性线直

流电流)。测试结果见表6。

3,1 贵广直流输电影响测试的主要情况

a)贵广直流单极金属回线方式输送功率750

表5 义和变电站、LN发电厂主变压器中性线直流电流及主变压器噪声测试情况

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第1期 梅桂华等:直流输电对交流系统变压器的影响

表6 主变压器噪声、中性线直流电流及

母线电压THD情况

变电站 75O MW单檄金属LuJ线

和电J 中性线直噪声廿线电

称流电流/A/dB THD/%

750 Mw 极大地 线

中性线直噪声 线电

流电流/A/dB THD/%

MW时,各变电站接地主变 器220 kV侧中性线

直流电流比较小,除LN发电厂2.48 A外,其余

均小r().5 A。

b)当贵广直流从单极金属回线方式切换到单

极大地回线方式输送功率750 Mw时,主变压器

中性线直流电流及主变乐器噪声变化最大的变电站

有22()kV春城变电站、5()I)kV西江变电站。

220 kV春城变电站单极大地回线方式输送功

率75()Mw时,变压器中性线直流电流为34 A,

主变压器噪声达到94 dB,噪声增加约19 dB,电

压THD为2.1‘Yo(国家标准中110 kV电压等级的

电压THD限值为2.(】%;单极金属回线方式输送

功率75()Mw时,母线电压THD为1.3%);单极

大地 线方式输送功率60()MW时,中性线直流

电流为28 A,主变压器噪声达到92.7 dB,噪声增

加约1 8 dB,电压THD为1+9%;单极大地回线

方式输送功率400 Mw时,巾性线直流电流为19

A,主变压器噪声达到91.8 dB,噪声增加约17

dB,电压THD为1.3%。天广直流双极不平衡运

行对春城变电站的补偿效果不明 ,天广直流不平

衡功率2(】(J Mw时,春城变电站变压器中性线直

流电流减少约1 A。

在贵广直流输电系统单极大地回线方式运行输

送功率75(】MW时,500 kV两’7T变电站主变乐器

噪声达到8()dB,噪声增加约2(I dB。

C)主变压器中性线直流电流及主变压器噪声

变化较大的变电站有5()()kV北郊变电站和LN发

电厂500 kV升压站,5()()kV北郊变电站噪声增加

约1()dB,500 kV LN发电厂中性线直流电流为

一5.4 A,中性线直流电流增加约8 A,噪声增加约

2 dB。阳江变电站、开平变电站、义和变电站主变

压器巾性线直流电流及主变压器噪声变化不大。

3.2贵广直流输电影响测试的主要结论

a)在贵广直流输电系统单极大地回线方式输

送功率400 MW时,春城变电站变压器中性线直

流电流已达19 A,噪声增加约17 dB,对变压器安

全运行极为不利。

b)春城变电站的情况表明,直流输电系统单

极大地同线方式对接地变压器影响较大,规律较复

杂,应扩大范围对电网内变压器中性线直流电流及

噪声进行监测。

c)有必要在电网部分变压器中性线安装直流

电流测量传感器,以便长期监测变压器受中性线直

流电流影响的情况,同时亦清开灵泡腾片 为后续直流输电工程对

电网变压器的影响监测工作提供分析手段,保证电

网设备的安全运行。

4某变电站35 kV侧电容器组损坏事故

广东电网某变电站共有3台50()kV变压器,

35 kV电容器组共9组,其中3号变压器第3电容

器组于2003年7月投产,额定电流60.7 A。

2004年5月25日下午17时07分,35 kV 3

号变压器第3电容器组在正常运行巾,电容器不平

衡电流保护动作跳第3电容器组开关。现场检查发

现,第3电容器组U相2号、6号等共16根保险

熔断,U相23,24,25,26,27,28号电容器鼓

肚变形。

20()4年5月29日2o时59分,3号变压器第2

电容器组发出两声巨响,保护未起动跳闸,手动切

开第2电容器组开关,切闸成功,现场检查发现设

备爆炸,电容器组u相35根保险熔断,其中1()

个电容器鼓肚变形、漏油(部分绝缘子炸裂),一个

放电线圈炸烂。

这两次事故都发生在电抗率为6%的电容器组

的U相。经现场了解,最近3次电容器故障发生

时,均是在直流输电系统单极运行状态,其中25

日、29日发生故障都是在直流输电系统由双极对

称运行方式发生单极闭锁转单极大地回线方式运行

后的5~10 min后。通过广东电网电能质量监测系

统在附近变电站监测到的数据看,电压THD突然

增大的时间与事故发生时间非常吻合。

分析认为,当直流输电系统因单极故障由双极

对称方式运行转单极大地回线方式运行时,由于单

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第19卷

极大地回线方式输送功率太大(单极额定功率1 500

MW),人地直流电流为3()【)【)A,引起通过此变

器中性线的直流电流较人,导致变 器严重饱和而

产生大量的谐波,使得电容器组( 串联6%电抗

器,实际为5次滤波支路)冈谐振放大引起谐波过

流而引发事故

图1、图2为广东电网电能质量监测系统 附

近变电站22()kV母线侧测录到的电 THD曲线。

5结论与建议

a)直流输电在单极大地回线方式或舣极严重

不对称方式运行时对交流系统『Il性点接地运行的变

压器产生影响,根据直流输电的输送功率不同影响

程度有所不同;直流输电单极大地『口]线方式运行时

会引起接地运行的主变压器巾性线商流电流大幅增

加、变 器运行噪声异常增大,并引起变压器严重

饱和而导致电压波形严重畸变,电网电压 I'HD大

幅升高,有可能导敛变电站带串联电抗器的电容器

组严重谐波过流而损坏。

基于其影响,运行 位不宜将直流输电系统单

极大地 线方式作为长期运行的止常方式,只应作

为处衅故障的应急方式。当电网确实需要直流输电

系统在单极大地回线方式运行时。也应减小输送功

帛,以减小其影响。

b)直流输电系统单檄金属r口]线方式或双极埘

称方式运行时,对交流系统中性点接地运行的变压

播没有影响。

c)存双 f歧不对称运行的情况卜,直流输电对

交流系统的影响 j不对称程度有关,与单极大地回

线方式运行的影响情况相近。

d)不I州直流输电系统 镟大地…线方式或双

极不对称方式运行时,它们会分别在系统 f1接地变

器的中性线上产生 个直流分量,在部分接地变

压器【{1.I f,土线巾这两个直流分量i可能方向相反、相互

抵消, 仵另一部分接地变 器中性线中这两个直

流分量可能方向相同、相互叠加,这与直流输电系

统是哪一檄在运行、变 器以及直流输电系统接地

檄的地理位置有关。

H ,^— 、 .. 一 厂 、. 一 … ~

2004.05—25 2004-05-25 2004.05.25 2004-05-25 2004 05 25 2004.05.25 2004.05.25 2004.05-25 2004.05—26

T16:21:2330 Tl 7:21:23 Tl8:2l:23 Tl9:2l:23 T20:21:23 T2l:2l:23 T22:21 23 T23:2l:23 T00:2l:23.30

lJ’j剿

、 凸

崮.

图1 2004年5月25__26日某变电站220 kV母线电压THD曲线

叫刻

图2 2004年5月29—30日某变电站220 kV母线电压THD曲线

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第1期 梅梓华等:直流输电对交流系统变压器的影响 7

c)尽快开展直流输电系统单极大地回线方式

运行时入地直流电流在交流系统中的分布数字仿真

r作,以指导变压器受中性线直流电流影响的监

测,亦为采取治理措施提供分析手段,保证电网设

备的安全运行。

参考文献

r1]浙 I 大学发电教研军事学校 组直流输电科研组直流输电[M].北京:电

力工业出版社,I982.

[2]广东省电力试验研究所.天广直流输电对广尔省电网变压器

运行噪声影响测试报告(2001年1月12 H)[RJ.广州:广尔

省电力试验研究所。2001.

r3]广东省电力试验研究所.灭广直流输电对广东省电网变压器

运行噪声影响测试报告(2()(14年2 fl 20口)[R].广州:广东

省电力试验研究所,2001.

[4]广东省电力试验研究所. 广直流输电埘交流系统的影响测

试报告[R].广州:广东省电力试验研究所,2004.

[5]广尔省电力试验研究所.贵广直流单极人地方式对变乐器的

影响测试简报ER].广州:广东省电力试验研究所,2004.

作者简介:梅桂华(1963),男,湖北孝感人,电力系统分析高

级工程师,工学硕士.主要从事电力系统分析工作

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