換流變壓器

　　換流變壓器是超高壓直流輸電工程中至關(guān)重要的關(guān)鍵設(shè)備，是交、直流輸電系統(tǒng)中的換流、逆變兩端接口的核心設(shè)備。它的投入和安全運(yùn)行是工程取得發(fā)電效益的關(guān)鍵和重要保證。

　　換流變壓器是直流輸電系統(tǒng)的主要設(shè)備，其主要參數(shù)按直流系統(tǒng)的特殊要求確定。換流變壓器的作用是向換流器供給交流功率或從換流器接受交流功率，并且將網(wǎng)側(cè)交流電壓變換成閥側(cè)所需要的電壓。

　　換流變壓器在電力系統(tǒng)中的作用主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：

　　1、提供相位角差為30°的AC電壓以降低網(wǎng)路的低次諧波，特別是5次和7次諧波；

　　2、作為直流輸電系統(tǒng)兩端換流站AC系統(tǒng)電壓、電流的交換設(shè)備；

　　3、換流變壓器的阻抗可以增加AC系統(tǒng)的阻抗，有限制系統(tǒng)的短路電流和抑制換相過程中閥的峰值電流升高的作用；

　　4、與換流器和其它設(shè)備共同實(shí)現(xiàn)AC網(wǎng)路與DC網(wǎng)路的聯(lián)絡(luò)；

　　5、通過換流變壓器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)AC和DC系統(tǒng)電壓較大范圍的分檔調(diào)節(jié)。

　　與普通電力變壓器相比，由于運(yùn)行條件不同，換流變壓器具有一些特性：

　　1、存在直流偏磁問題。 直流偏磁不僅導(dǎo)致鐵心周期性的飽和，并發(fā)出低頻噪聲，而且也將使得變壓器的損耗和溫升大幅增加。

　　2、需要更高的絕緣裕度。 換流變壓器在運(yùn)行中既要承受交流電應(yīng)力作用，又要承受較大分量的直流電應(yīng)力作用，要求變壓器絕緣尤其是閥側(cè)絕緣對(duì)運(yùn)行中的工作場(chǎng)強(qiáng)有足夠的耐受裕度，其絕緣問題非常突出。換流變壓器在運(yùn)行中的絕緣事故在全部事故所占比例為50%左右。

　　3、大范圍有載調(diào)壓能力。當(dāng)換流變壓器橋臂短路時(shí)，為了限制過大的短路電流損壞換流閥，換流變壓器應(yīng)具有足夠大的短路阻抗，即具有較大的漏電抗。同時(shí)，為滿足閥側(cè)電壓隨負(fù)載變化而經(jīng)常變化的要求，換流變壓器還具有大范圍的有載調(diào)壓能力，使得其有載分接頭檔位遠(yuǎn)多于普通電力變壓器。

　　4、諧波問題。換流變壓器在運(yùn)行中會(huì)流過特征諧波和非特征諧波電流。這些諧波作用于變壓器漏磁使得變壓器雜散損耗增大，有時(shí)還會(huì)使一些金屬部件和油箱產(chǎn)生局部過熱。數(shù)值較大的諧波磁通會(huì)引起磁滯伸縮噪音，且處于聲覺敏感頻段，必須采取有效的隔音手段。

　　5、由于系統(tǒng)有降壓運(yùn)行的要求，網(wǎng)側(cè)分接范圍大(30%左右)，級(jí)數(shù)多。并且運(yùn)行方式的多樣性，增加了換流變?cè)O(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

　　6、在結(jié)構(gòu)上由于閥側(cè)套管要深入到閥廳中，為了防止換流變發(fā)生事故時(shí)殃及到閥體，所以閥側(cè)套管采用干式套管。

　　7、換流變壓器中最常見的故障多見于線圈絕緣損壞、油紙絕緣強(qiáng)度降低、分接頭變換器、套管以及冷卻系統(tǒng)(泵)故障，換流變壓器的故障率大約是交流變壓器的兩倍。

　　換流變壓器除了與普通電力變壓器一樣，需要進(jìn)行例行試驗(yàn)、型式試驗(yàn)、交接試驗(yàn)之外，還需進(jìn)行直流電壓試驗(yàn)、直流電壓局部放電試驗(yàn)、直流電壓極性反轉(zhuǎn)試驗(yàn)等。

　　例行試驗(yàn)：必須在每臺(tái)變壓器上進(jìn)行，它包括聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)檢定、電壓比測(cè)量、繞組電阻測(cè)量、空載損耗和空載電流測(cè)量、負(fù)載損耗和短路阻抗測(cè)量、絕緣油試驗(yàn)、操作沖擊試驗(yàn)、雷電全波沖擊試驗(yàn)、包括局部放電測(cè)量和聲波探測(cè)測(cè)量的外施直流電壓耐受試驗(yàn)、包括局部放電測(cè)量的極性反轉(zhuǎn)試驗(yàn)、外施交流電壓耐受試驗(yàn)和局部放電測(cè)量、長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)電壓試驗(yàn)和局部放電測(cè)量、絕緣電阻測(cè)量。

　　型式試驗(yàn)：每種型號(hào)的變壓器進(jìn)行一臺(tái)，它包括雷電截波沖擊、溫升試驗(yàn)、聲級(jí)測(cè)量。

　　特殊試驗(yàn)：短路能力、零序阻抗、負(fù)載電流測(cè)量等。