《表2 不同串联电阻下的计算精度》

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《不同负载下直流偏磁对特高压变压器各侧绕组电流影响的计算及分析》

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在初步仿真计算，特高压变压器不饱和区段动态电感的均值约为10 000H，饱和区段动态电感均值约为20H，小值电感在一个周期中所占时间约为4ms。根据一阶电路微分方程解的特性，电感取小值时，电流上升快，电感取大值时，电流上升慢，考虑到上述电感参数比值约为500，整体上电流达到稳定的时间取决于小值电感，因此根据小值电感估算特高压变压器的串联电阻值。例如，若要计算电流在5个周期后基本达到稳定，需要5个周期内小值电感所占时间达到其对应时间常数的4倍，即4L/R=5×0.02/5。则对应的串联电阻为4000Ω。然而，串联电阻法和电压补偿法需要结合使用，串联电阻会导致变压器绕组上电压降低，因此需要进行电压补偿，串联电阻越大，电压补偿值就越多。实际计算时，发现当串联1000Ω时，计算精度已经满足需求，因此这里仅给到串联电阻阻值为1000Ω的情况。表2给出了串联不同电阻情况时直流偏磁计算的精度，分别在通入20，50，100A的直流偏置电流的情况下，在高压侧分别串联200，500，1000Ω电阻，理论上，当绕组电流计算稳定之后，其中的直流分量应该等于所加入的直流分量，因此，可通过对比通入直流量与高压侧绕组电流中的直流分量来验证计算的准确性。以IDC=100A为例，随着串联电阻的增大，高压绕组中直流分量成分逐渐向所加入的直流偏置电流值逼近，其精度从200Ω的93.0%逐步提升到500Ω时的97.5%和1000Ω时的99.3%。由此可以得出结论，通过串联电阻可以有效的降低误差，使得计算精度得到明显的提高。