研究背景

　　由于高壓直流輸電具有輸送容量大，線路造價低，傳輸距離不受限制等優點，能夠很好地滿足我國電力發展需求，使得西電東送，全國聯網等成為可能。換流變壓器是直流輸電系統中連接直流側與交流側的核心設備。隨著特高壓直流輸電的不斷發展，電壓等級和容量的不斷提高，換流變壓器運行過程中的諧波和漏磁場不斷增加，其諧波損耗問題越來越受到關注。針對大型換流變壓器運輸成本過大的問題，為了節約能源，國家電網公司提出了“現場組裝，現場試驗”的要求。由于試驗現場條件限制，存在較大諧波和電磁干擾，對換流變壓器空載損耗和負載損耗的測量產生了一定的影響，因此需要對換流變壓器現場損耗測量的影響因素進行分析，并重新進行損耗計算。

　　重點內容

　　本文首先對換流變壓器諧波損耗理論計算方法進行梳理歸納，對比了不同計算方法的優缺點，最終選定一種方法作為本文計算換流變壓器諧波損耗的依據。接下來針對±800kV換流變壓器，對換流變壓器現場測試的空載損耗和負載損耗的影響因素進行了探究，重點分析了諧波電壓（電流）畸變率和諧波次數對于損耗的影響；在此基礎上，提出了適用于換流變壓器現場測試的諧波損耗新模型，并將利用含附加電阻的換流變壓器諧波等值電路和常規變壓器等值電路計算損耗的數據與實測數據進行對比，驗證了新模型的合理性，對于換流變壓器的現場試驗具有重要的工程意義，為其提供了一定的理論分析依據。

　　圖1換流變壓器空載試驗仿真線路圖

　　圖2換流變壓器負載試驗仿真線路圖

　　表1兩種方法諧波損耗計算相對誤差

　　結論

　　本文得到的結論主要有：

　　1、IEC給出的諧波損耗計算方法是在大電流、低頻條件下完成，操作簡單，準確度高，是本文換流變壓器諧波損耗計算的理論基礎。

　　2、對于換流變壓器的空載損耗，諧波次數和諧波電壓畸變率均使得空載損耗下降，但下降幅度較小，其中，5、7次諧波對空載損耗的影響最大，諧波電壓畸變率<0.2時對空載損耗影響不大。

　　3、對于換流變壓器的負載損耗，諧波次數和諧波電流畸變率均使得負載損耗增加，而且增加幅度較大，諧波電流畸變率<0.2時對負載損耗影響不大，并且諧波次數和畸變率對負載損耗的影響遠大于2者對空載損耗的影響。

　　4、通過對比常見變壓器諧波等效電路與IEC的諧波損耗計算結果，提出了含附加電阻的換流變壓器諧波等值電路，該等值電路更適用于換流變壓器現場試驗損耗的測量，具有一定的合理性。

　　后續研究內容

　　對于下一步工作，計劃在換流變壓器諧波損耗新模型的基礎上，提出現場損耗測量的校正方法，并進行換流變壓器實際現場損耗測量，驗證校正方法的適用性。

　　原標題:周遠翔 等：換流變壓器損耗現場測試影響因素及仿真研究