換流變壓器替換運行技術（簡體書）

《換流變壓器替換運行技術》可供從事高壓直流輸電規劃、設計、研究和運行的工作人員參考使用。

序言
前言
第一章緒論
第一節高壓直流輸電工程概述
第二節國內換流變壓器的運行概況
第三節研究換流變壓器互換運行的意義
第二章換流變壓器簡介
第一節換流變壓器的基本原理、功能及特點
第二節換流變壓器的型式與接線方式
第三節換流變壓器的主要參數選擇
第四節換流變壓器的直流偏磁
第三章換流變壓器替換運行的仿真建模
第一節PSCAD／EMTDC與RTDS簡介
第二節換流變壓器互換運行的初步可行性分析
第三節仿真建模
第四章換流變壓器替換前後電壓電流特性
第一節概述
第二節互換前後網側電壓
第三節替換前後三相電流
第四節互換前後中性點電流
第五節擋位平移抑制中性點電流
第五章換流變壓器替換前後的諧波與損耗特性
第一節高壓直流輸電系統的諧波
第二節換流裝置交流側的特徵諧波
第三節諧波對換流變壓器的影響
第四節換流變壓器諧波損耗的計算方法
第五節換流變壓器替換前後的諧波與損耗仿真分析
第六章替換前後的觸發角、熄弧角及無功補償特性
第一節基本概念
第二節換流站無功補償特性
第三節觸發角和熄弧角控制
第四節換流變壓器分接頭控制
第五節觸發角、熄弧角及無功功率的仿真分析
第六節可供採取的措施
第七章HVDC降壓運行時換流變壓器替換的仿真分析
第一節電壓電流特性
第二節替換運行後系統降壓運行的諧波特性
第三節觸發角、熄弧角及無功補償特性
第四節極端電壓
第八章換流變壓器替換對繼電保護的影響
第一節換流變壓器繼電保護的特點
第二節換流變壓器保護的配置原則
第三節換流變壓器替換運行對保護的影響
第九章換流變壓器的運輸與更換方案
第一節運輸方式選擇分析
第二節運輸線路選擇分析
第三節運輸設備分析
第四節大件運輸案例分析一：興仁至安順換流變壓器運輸方案
第五節大件運輸案例分析二：深圳至肇慶換流變壓器運輸方案
第六節換流變壓器拆卸方案
第七節換流變壓器現場回裝和更換工作方案
參考文獻

第三節 諧波對換流變壓器的影響
諧波對換流變壓器的影響主要體現在：
（1）諧波在換流變壓器中產生損耗，影響換流變壓器的運行效率和使用壽命；
（2）諧波增大換流變壓器的噪聲，影響環境。
一、諧波對換流變壓器的損耗影響
從直流輸電換流站設備損耗的分佈情況來看，換流變壓器和晶閘管換流閥的損耗在換流站總損耗中占絕大部分（71％～88％）。換流變壓器損耗占換流站總損耗的39％～53％，其中，空載損耗占12％～14％；負載損耗占27％～39％。因此要降低換流站的總損耗，降低換流變壓器的損耗是關鍵之一。
換流變壓器的損耗也和電力變壓器一樣有空載損耗和負載損耗。由於通過換流變壓器繞組的電流含有高次諧波，這將使其負載損耗增大。因此換流變壓器的負載損耗比普通電力變壓器的要大。換流變壓器的損耗主要包括熱備用損耗和運行損耗。
（一）熱備用損耗
在熱備用狀態下相當於換流變壓器空載，熱備用損耗就是空載損耗。確定空載損耗的方法與普通電力變壓器相同。
（二）運行損耗
在運行中換流變壓器的損耗是勵磁損耗（鐵芯損耗）加上與電流相關的負荷損耗。當換流變壓器帶負荷時，有諧波電壓加在變壓器上，但諧波電壓對變壓器勵磁電流的作用與電壓的工頻分量相比可以忽略不計。因此可以認為換流變在運行中的鐵芯損耗與在空載情況下是一樣的。在額定頻率狀態下，換流變壓器與普通電力變壓器一樣，負載損耗的計算遵照標準演算法進行。但諧波對換流變壓器的繞組渦流損耗及結構件的渦流損耗的影響是不可忽略的。因此，在考慮換流變壓器運行條件下的負載損耗時，必須考慮其諧波損耗。將運行中包含諧波產生的損耗在內的負載損耗稱為換流變壓器的總運行負載損耗。
運行時總損耗=空載損耗+運行時的總負載損耗+直流偏磁損耗
（1）空載損耗（鐵芯損耗）：變壓器損耗中由於勵磁電流流過鐵芯產生磁通所消耗的能量成為鐵芯損耗，即空載損耗。鐵芯損耗與負載無關。因為變壓器二次繞組中負載電流的流動和由此產生的磁動勢被完全等效的一次繞組負載電流及其磁動勢所平衡。
（2）總負載損耗（銅損耗）：電流流動還產生一種與電流大小和系統電阻有關的損耗，即負載損耗，與負載電流的二次方成正比。
（3）直流偏磁損耗：直流磁通造成換流變壓器鐵芯處於偏磁磁化狀態。勵磁電流畸變嚴重，產生大量諧波，使換流變壓器無功損耗增加；換流變壓器鐵芯磁通高度飽和，漏磁會非常嚴重，可能導致內部金屬結構件的局部過熱。但直流偏磁損耗數值比較小，大約僅幾千瓦到十幾千瓦。