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由于我国电力负荷与资源的分布不均,特高压直流输电技术得到了较快的发展。随着我国特高压骨干电网的建设,特高压换流变压器作为连接交流系统和直流系统的关键设备,受到广泛的关注。尤其是特高压直流换流站通常工作在双12脉动条件下,由换流器产生大量谐波流过换流变压器绕组,由此产生了巨大的谐波损耗,严重影响换流变压器的温升及负载能力,据统计换流变压器的负载损耗约占换流站总损耗的35%~50%。本文针对目前特高压换流变压器损耗测量困难的问题,通过研究提出一种适用特高压换流变压器谐波损耗测量系统,采用大功率谐波电流源提供谐波电流,测量用谐波电流达到谐波电流额定量的10%~50%,能够准确测量换流变压器谐波损耗频率特性,对换流变压器运行维护以及今后设计、制造的改进具有重要的指导意义。本文主要研究内容包括:(1)考虑到特高压换流变压器谐波损耗测量困难,以目前采用的IEC 61378-2法作为研究对象,通过分析换流变压器特点及运行工况,对谐波损耗进行了理论解析,分析了谐波损耗不同组成部分与频率的关系,进行相关仿真、实验工作后提出了换流变压器谐波损耗计算模型的修正方案。(2)在上述工作的基础上,提出了换流变压器谐波损耗测量系统方案,通过研制缩小比例的换流变压器,对缩小比例的换流变压器进行谐波损耗测量验证了测量方法的有效性、可行性并完善测量系统方案,通过缩小比例的换流变压器谐波损耗测量对计算方法进行校核。最终完成了适用于实际换流变压器谐波损耗测量分析的测量系统。(3)针对换流变压器现场谐波损耗测量环境,提出具体实验方案,采用目前常用的IEC 61378-2法和本文提出的方法分别对换流变压器进行了现场谐波损耗测量,完成数据的对比分析工作,进一步完善换流变压器谐波损耗计算模型。采用修正后的计算模型对换流变压器谐波损耗进行解耦分析,得到各次谐波下绕组及连接件的涡流损耗和箱体及结构件的杂散损耗值,结合现有文献中的仿真分析,验证了修正计算模型的准确性与通用性。