在整流站,用換流變壓器將交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)隔離,通過換流裝置將交流網(wǎng)絡(luò)的電能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為交流電能,再通過換流變壓器送到交流電網(wǎng);從而實(shí)現(xiàn)交流輸電網(wǎng)絡(luò)與高壓直流輸電網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)絡(luò)。換流變壓器提供相位差為30°的12 脈波交流電壓,以降低交流側(cè)諧波電流,特別是5 次和7次諧波電流;作為交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的電氣隔離,削弱侵入直流系統(tǒng)的交流側(cè)過電壓;通過換流變壓器的阻抗限制直流系統(tǒng)的短路電流進(jìn)入交流系統(tǒng);通過換流變壓器可以實(shí)現(xiàn)直流電壓較大幅度的分檔調(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)絕緣對運(yùn)行中的工作場強(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)，級數(shù)多。并且運(yùn)行方式的多樣性，增加了換流變設(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*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。對于特高壓變壓器而言，需要關(guān)注的是閥繞組與接地—交流繞組之間的主直流絕緣結(jié)構(gòu)。目前采用的某些在線檢測系統(tǒng)雖然能夠避免發(fā)生一些可能發(fā)生的故障，但由于該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還不夠成熟，不能盡早地檢測出可能發(fā)生的災(zāi)難性損壞并采取糾正措施。對于**研制的特高壓換流變壓器，其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)可靠性必須依靠模擬試驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)，這些試驗(yàn)結(jié)果也是設(shè)備運(yùn)行后故障診斷的基礎(chǔ)。
直流電壓的極性可能迅速反轉(zhuǎn)，這些問題使得它的內(nèi)絕緣電位分布與普通電力變壓器有很大的差別。在不同絕緣材料電壓分配中，對于交流電壓、暫態(tài)沖擊過電壓以及直流電壓將做不同的考慮。交流電壓的分配取決于材料的介電常數(shù)比率，直流電壓的分布取決于各種材料電阻率的比率。換流變壓器內(nèi)絕緣大多采用變壓器油、紙、壓板等纖維素固體材料。它們的介電常數(shù)之比不超過1∶3。但材料電阻率的大小受很多外部因素影響，比如溫度、濕度、場強(qiáng)、時(shí)間、老化等等，其電阻率之比可能超1∶1000。因此，由于這些因素的影響使得換流變壓器在直流電場作用下絕緣中的電位分布與交流有很大差異。因此，特高壓換流變壓器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、絕緣配置以及試驗(yàn)等方面必須重點(diǎn)加以考慮。
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
