換流變壓器與電力變壓器的比較分析

1、 換流變壓器與電力變壓器的比較分析 換流變壓器是超高壓直流輸電工程中至關重要的關鍵設備，是交、直流輸電系統(tǒng)中的換流、逆變兩端接口的核心設備。它的投入和平安運行是工程取得發(fā)電效益的關鍵和重要保證。換流變壓器的關鍵作用，要求其具有高牢靠性和高技術性能。由于有交、直流電場、磁場的共同作用，所以換流變壓器的結構特別、簡單，關鍵技術高難，對制造環(huán)境和加工質量要求嚴格。開展換流變壓器設計制造關鍵技術的討論、攻克和制造條件改造工作，不斷提高試驗手段，將有利于全面把握換流變壓器的設計制造技術，實現(xiàn)換流變壓器國產化，填補國內空白。同時可促進國內交、直流輸電設備設計制造水平的進一步提高和進展，為特高壓交、直流輸變

2、電設備的進展打下基礎，做好前期預備，實現(xiàn)換流變壓器國產化。 換流變壓器 (Converter Transformer) 接在換流橋與溝通系統(tǒng)之間的電力變壓器。采納換流變壓器實現(xiàn)換流橋與溝通母線的連接，并為換流橋供應一個中性點不接地的三相換相電壓。換流變壓器與換流橋是構成換流單元的主體。換流變壓器在直流輸電系統(tǒng)中的作用有：?傳送電力；?把溝通系統(tǒng)電壓變換到換流器所需的換相電壓；?利用變壓器繞組的不同接法，為串接的兩個換流器供應兩組幅值相等、相位相差30(基波電角度)的三相對稱的換相電壓以實現(xiàn)十二脈動換流；?將直流部分與溝通系統(tǒng)相互絕緣隔離，以免溝通系統(tǒng)中性點接地和直流部分中性點接地造成直接短接，

3、使得換相無法進行；?換流變壓器的漏抗可起到限制故障電流的作用；?對沿著溝通線路侵入到換流站的雷電沖擊過電壓波起緩沖抑制的作用。 換流變壓器的工作原理是將500 kV網(wǎng)側溝通電壓通過變壓器變?yōu)殚y側溝通電壓，經換流閥整流為直流傳輸。為了提高整流效率，由2個6脈沖換流橋組成，這樣就要2組閥側繞組，一組為Y接，另一組為D接?？捎?種選擇，每相2臺三相雙繞組。500 kV輸電電壓高、容量大，變壓器均做成單相，或為單相三繞組(3臺組成三相組)，抑為單相雙繞組(每臺只含一個Y相或一個D相，閥側繞組，6臺組成2個三相組)，。為了適應換流器的工作條件，換流變壓器就應具有不同于一般溝通變壓器的特點：首先，流過高壓

4、側溝通中含有高次諧波(特征諧波)，它使變壓器的損耗增加，并有可能導致局部過熱；再者，如換流閥發(fā)生不同步觸發(fā)，則在溝通側和變壓器中產生非特征諧波和直流重量，引起變壓器的噪聲、空載電流增大，損耗增加；另外換流變壓器的阻抗偏差也影響換流閥的非特征諧波和直流重量，為此要加以限制；最終，也是最為重要的是，由于在高壓網(wǎng)側有1個或2個高壓閥側繞組(直流)，因而絕緣問題最為突出。變壓器閥側除應承受一般溝通電壓外，還要承受疊加的直流電壓。在系統(tǒng)輸送能量反向時，還有閥側繞組的直流極性反轉以及沖擊試驗電壓等。與一般電力變壓器相比，對絕緣設計和制造都呈現(xiàn)出更為嚴格的技術要求，這是設計、制造所要考慮到的基本問題。 換流

5、變壓器是直流輸電系統(tǒng)的主要設備，其主要參數(shù)按直流系統(tǒng)的特別要求確定。換流變壓器的作用是向換流器供應溝通功率或從換流器接受溝通功率，并且將網(wǎng)側溝通電壓變換成閥側所需要的電壓。 在整流站,用換流變壓器將溝通系統(tǒng)和直流系統(tǒng)隔離,通過換流裝置將溝通網(wǎng)絡的電能轉換為高壓直流電能,利用高壓直流輸電線路傳輸;在逆變站,通過換流裝置將直流電能轉換為溝通電能,再通過換流變壓器送到溝通電網(wǎng);從而實現(xiàn)溝通輸電網(wǎng)絡與高壓直流輸電網(wǎng)絡的聯(lián)絡。 換流變壓器供應相位差為30的12 脈波溝通電壓,以降低溝通側諧波電流,特殊是5 次和7 次諧波電流;作為溝通系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的電氣隔離,減弱侵入直流系統(tǒng)的溝通側過電壓;通過換流變壓

6、器的阻抗限制直流系統(tǒng)的短路電流進入溝通系統(tǒng);通過換流變壓器可以實現(xiàn)直流電壓較大幅度的分檔調整。換流變壓器在直流輸電 近年來，隨著國民經濟的持續(xù)進展，電力需求快速增長，電力工業(yè)進展快速，輸電電壓等級逐步提高，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大。伴隨著2021年我國第條1000kV特高壓溝通輸電線路的投入運行與世界首條+800kV直流輸電工程的開工建設，目前全國已經形成了六大區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)，系統(tǒng)總容量達6億千伏安的世界上最大規(guī)模的交直流互聯(lián)電網(wǎng)之一。這會將對電網(wǎng)平安穩(wěn)定運行的要求提高到一個新的層次。繼電愛護作為電網(wǎng)的平安保衛(wèi)者，其重要性也被放在了越來越突出的位置，對其動作的性能與牢靠度也提出了更高的要求。電力變壓器是

7、電力系統(tǒng)的重要設備，不僅自身價格昂貴，它的正常運行對于整個系統(tǒng)的平安穩(wěn)定也起著至關重要的作用。然而變壓器愛護的正確動作率始終不高，這給電力系統(tǒng)的運行牢靠性帶來了隱患。尤其是變壓器空載投入或外部故障切除時產生的勵磁涌流，經常會使愛護發(fā)生誤動作。電力變壓器通過電磁感應將一個系統(tǒng)的溝通電壓和電流轉換為另一個系統(tǒng)的電壓和電流的電力設備。由鐵心和套于其上的兩個或多個繞組組成。 電力變壓器1是一種靜止的電氣設備 工作原理：電力變壓器 是電力系統(tǒng)的重要設備，它主要通過交變的磁通把一種等級的電壓、電流轉變?yōu)榱硪坏燃壍耐l率的電壓、電流，而且通過電力變壓器可把不同等級的電力系統(tǒng)彼此聯(lián)系起來。它的種類許多，根據(jù)功

8、用可分為升壓變壓器、降壓變壓器、特種變壓器等；根據(jù)相數(shù)可分為單相變壓器、三相變壓器等；根據(jù)繞組數(shù)目可分為單繞組變壓器、三繞組變壓器、分裂繞組壓器、自耦變壓器等，但其工作原理是全都的。 變壓器是變換溝通電壓、電流和阻抗的器件，當時級線圈中通有溝通電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生溝通磁通，使次級線圈 主要部件及作用 、一般變壓器的原、副邊線圈是同心地套在一個鐵芯柱上，內為低壓繞組，外為高壓繞組。（電焊機變壓器原、副邊線圈分別裝在兩個鐵芯柱上） 變壓器在帶負載運行時，當副邊電流增大時，變壓器要維持鐵芯中的主磁通不變，原邊電流也必需相應增大來達到平衡副邊電流。 變壓器二次有功功率一般變壓器額定容量（KV

9、A）0.8（變壓器功率因數(shù)）KW。 、電力變壓器主要有： A、吸潮器（硅膠筒）：內裝有硅膠，儲油柜（油枕）內的絕緣油通過吸潮器與大氣連通，干燥劑汲取空氣中的水分和雜質，以保持變壓器內部繞組的良好絕緣性能；硅膠變色、變質易造成堵塞。 B、油位計：反映變壓器的油位狀態(tài)，一般在+20O左右，過高需放油，過低則加油；冬天溫度低、負載輕時油位變化不大，或油位略有下降；夏天，負載重時油溫上升，油位也略有上升；二者均屬正常。 C、油枕：調整油箱油量，防止變壓器油過速氧化，上部有加油孔。 D、防爆管：防止突然事故對油箱內壓力聚增造成爆炸危急。 E、信號溫度計：監(jiān)視變壓器運行溫度，發(fā)出信號。指示的是變壓器上層油

10、溫，變壓器線圈溫度要比上層油溫高10。國標規(guī)定：變壓器繞組的極限工作溫度為105OC；（即環(huán)境溫度為40OC時），上層溫度不得超過95OC，通常以監(jiān)視溫度（上層油溫）設定在85OC及以下為宜。 F、分接開關：通過轉變高壓繞組抽頭，增加或削減繞組匝數(shù)來轉變電壓比。 ：U1/U2W1/W2，U1W2U2W1， ：U2U1W2/W1。 一般變壓器均為無載調壓，需停電進行：常分、三擋+5%、0%、-5%（一次為10.5KV、10KV、0.95KV二次為380V、400V、420V），出廠時一般置于擋。 G、瓦斯信號繼電器：（氣體繼電器）輕瓦斯、重瓦斯信號愛護。上接點為輕瓦斯信號，一般作用于信號報警，以表示變壓器運行特