換流變壓器

　　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、直流輸電系統中的換流、逆變兩端接口的核心設備。它的投入和安全運行是工程取得發電效益的關鍵和重要保證。

　　換流變壓器是直流輸電系統的主要設備，其主要參數按直流系統的特殊要求確定。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，并且將網側交流電壓變換成閥側所需要的電壓。

　　換流變壓器在電力系統中的作用主要體現在以下五個方面：

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

　　2、作為直流輸電系統兩端換流站AC系統電壓、電流的交換設備；

　　3、換流變壓器的阻抗可以增加AC系統的阻抗，有限制系統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、與換流器和其它設備共同實現AC網路與DC網路的聯絡；

　　5、通過換流變壓器可以實現對AC和DC系統電壓較大范圍的分檔調節。

　　與普通電力變壓器相比，由于運行條件不同，換流變壓器具有一些特性：

　　1、存在直流偏磁問題。 直流偏磁不僅導致鐵心周期性的飽和，并發出低頻噪聲，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。 換流變壓器在運行中既要承受交流電應力作用，又要承受較大分量的直流電應力作用，要求變壓器絕緣尤其是閥側絕緣對運行中的工作場強有足夠的耐受裕度，其絕緣問題非常突出。換流變壓器在運行中的絕緣事故在全部事故所占比例為50%左右。

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

　　4、諧波問題。換流變壓器在運行中會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，有時還會使一些金屬部件和油箱產生局部過熱。數值較大的諧波磁通會引起磁滯伸縮噪音，且處于聲覺敏感頻段，必須采取有效的隔音手段。

　　5、由于系統有降壓運行的要求，網側分接范圍大(30%左右)，級數多。并且運行方式的多樣性，增加了換流變設計的復雜性。

　　6、在結構上由于閥側套管要深入到閥廳中，為了防止換流變發生事故時殃及到閥體，所以閥側套管采用干式套管。

　　7、換流變壓器中最常見的故障多見于線圈絕緣損壞、油紙絕緣強度降低、分接頭變換器、套管以及冷卻系統(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，需要進行例行試驗、型式試驗、交接試驗之外，還需進行直流電壓試驗、直流電壓局部放電試驗、直流電壓極性反轉試驗等。

　　例行試驗：必須在每臺變壓器上進行，它包括聯結組標號檢定、電壓比測量、繞組電阻測量、空載損耗和空載電流測量、負載損耗和短路阻抗測量、絕緣油試驗、操作沖擊試驗、雷電全波沖擊試驗、包括局部放電測量和聲波探測測量的外施直流電壓耐受試驗、包括局部放電測量的極性反轉試驗、外施交流電壓耐受試驗和局部放電測量、長時感應電壓試驗和局部放電測量、絕緣電阻測量。

　　型式試驗：每種型號的變壓器進行一臺，它包括雷電截波沖擊、溫升試驗、聲級測量。

　　特殊試驗：短路能力、零序阻抗、負載電流測量等。