换流变压器基波及谐波作用下损耗分布与特性的研究

王昊天， 李军浩， 宋颜峰， 孙 源， 王浩洋

(1.西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室， 陕西 西安 710049； 2.国网上海市电力公司检修公司， 上海 200063)

1 引言

特高压直流输电相比于交流输电方式具有输送距离远、输送容量大、线路造价低、损耗小等优势，是实现我国优化能源配置的有效途径[1]。换流变压器作为直流输电系统中的重要设备，近些年来受到了广泛的关注。相比传统变压器，换流变压器在运行中承受着交直流复合电压，其绕组电流中含有大量的谐波分量[2-4]。工频电流与谐波电流会在变压器内部建立磁场并产生损耗，进一步影响到换流变压器内部温度。温度的升高会显著地影响到换流变压器的工作寿命。因此，有必要开展对于换流变压器内部谐波损耗的产生机理及特征的研究。

目前广泛采用的损耗计算方法主要依据IEC 61378-2标准[5]中对于换流变压器各部分损耗的近似计算方法。基于标准对于换流变压器内部损耗的成因以及机理，国内外学者开展了较为广泛的研究工作并取得了一定研究成果。文献[2]提出了一种换流变压器损耗计算的模型，对于IEC 61378-2的计算模型进行了修正，提高了含谐波工况下损耗计算精度。文献[6]对于换流变压器含谐波工况下绕组损耗进行了建模计算，通过引入损耗因子的方法提高了绕组涡流损耗的计算精度。文献[7]研究了铁磁材料在非正弦激励下的损耗特性，基于不同谐波在磁化过程中相互影响的现象建立了损耗计算模型。……