高壓直流輸電用閥電抗器鐵芯損耗試驗研究
黃華，張翔，劉磊，方太勛，楊帆，鄭力
（南京南瑞繼保電氣有限公司，江蘇 南京 211102）
摘 要：換流閥運行時，閥電抗器僅在換流閥開通和關斷的暫態過程中承受電壓，且交替工作于不飽和、飽和兩種狀態，因此無法直接引用傳統的鐵芯損耗計算公式進行鐵芯損耗計算，也就無法對閥電抗器的鐵芯設計進行校核。基于鐵芯損耗發熱引起的溫升等效原則，在相同的電抗器進水溫度和相近的環境溫度下，分別設計了高頻和工頻工況下的鐵芯測溫試驗，根據工頻工況下測得的鐵芯溫升（對環溫），并利用高頻工況下試驗得到的鐵芯損耗和鐵芯溫升（對環溫）的關系曲線，得到工頻工況下的鐵芯損耗實際值，從而對閥電抗器鐵芯設計進行校核，確保在換流閥長期運行時不會閥電抗器出現異常發熱。
關鍵詞：換流閥；閥電抗器；鐵芯損耗；光纖測溫
中圖分類號：TM406 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2019)05-0049-04
Experimental Study on Iron Core Loss of Valve Reactor for HVDC Transmission
HUANG Hua, ZHANG Xiang, LIU Lei, FANG Tai-xun, YANG Fan, ZHENG Li
（NR Electric Co., Ltd, Nanjing 2111 02, China）
Abstract: The valve reactor only withstands the voltage in the transient process of valve opening and closing, and it alternatingly works in the unsaturated and saturated two states, so that the core loss calculation couldn’t directly quote the traditional core loss calculation formula and also could check the core design of the valve reactor. This paper designed the iron core temperature test under high frequency and power frequency conditions respectively based on the equivalent principle of temperature rise caused by iron core loss and heat, which was the same reactor inlet temperature and similar ambient temperature. According to the core temperature rise (on the temperature) measured under the power frequency conditions, the test under high frequency condition was utilized to get the relation curve of the iron core loss and the iron core temperature rise (for the ambient temperature) and the actual value of iron core loss under power frequency condition, so as to check the iron core design of valve reactor, and to ensure that the valve reactor does not appear abnormal heat when converter valve is in the long-term operation.
Key words: converter valve; valve reactor; iron core loss; fiber temperature measurement
參考文獻
[1] 黃華，方太勛，劉磊，等. 晶閘管換流閥反向恢復特性建模及阻容參數優化設計[J]. 電力自動化設備，2017，37(2)：187-190.
[2] 魯成棟，肖登明，秦松林. 特高壓直流換流閥的運行性能及其失效機制[J]. 電氣技術，2014(4)：5-10.
[3] 劉杰， 張靜， 曹均正， 等. 直流輸電換流閥阻尼系統特性研究[J]. 中國電機工程學報，2012，32(30)：16-22.
[4] 唐平，趙剛. 考慮閥用電抗器飽和特性后換流閥單元的過電壓分布[J]. 電氣技術，2013(11)：36-39.
[5] 李勁松，楊慶新，李永建，等. 高頻高磁密時疊置硅鋼片的鐵芯損耗計算式改進[J]. 高電壓技術，2016，42(3)：994-1002.
[6] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. 高壓直流換流站損耗的確定：GB/T 20989—2007[S]. 北京：中國標準出版社，2007：6-7.
[7] 紀鋒，陳鵬，魏曉光，等.HVDC換流閥用飽和電抗器的建模及仿真[J]. 智能電網，2013，1(2)：65-69.
[8] 陳鵬，曹均正，魏曉光，等. 高壓直流換流閥用飽和電抗器的暫態電路仿真模型[J]. 高電壓技術，2014，40(1)：288-293.
[9] 紀鋒，曹均正，陳鵬，等.HVDC整流側閥飽和電抗器鐵損仿真研究[J]. 電網技術，2014，38(10)：2680-2684.
[10] 紀鋒，曹均正，陳鵬，等. 高壓直流輸電系統逆變側閥飽和電抗器電氣應力研究[J]. 高電壓技術，2014，40(8)：2579-2585.
[11] 陳鵬，孫寶奎，紀鋒.±1 100 kV特高壓直流換流閥飽和電抗器樣機的失效模式與加速壽命試驗方法[J]. 高電壓技術，2016，42(8)：2612-2617.
[12] 周會高，許釩，黃超，等. 特高壓直流輸電換流閥運行試驗合成回路研究[J]. 高電壓技術，2006，32(12)：158-163.
[13] 楊一鳴，曹燕明.用合成回路進行±800 kV向家壩—上海工程換流閥運行試驗[J]. 高電壓技術，2010，36(1)：281-284.
[14] 張建國，付興珍. 高壓直流輸電晶閘管閥用飽和電抗器的設計[J]. 西安航空技術高等專科學校學報，2010，28(3)：31-34.
