换流变压器

　　换流变压器是超高压直流输电工程中至关重要的关键设备，是交、直流输电系统中的换流、逆变两端接口的核心设备。它的投入和安全运行是工程取得发电效益的关键和重要保证。

　　换流变压器是直流输电系统的主要设备，其主要参数按直流系统的特殊要求确定。换流变压器的作用是向换流器供给交流功率或从换流器接受交流功率，并且将网侧交流电压变换成阀侧所需要的电压。

　　换流变压器在电力系统中的作用主要体现在以下五个方面：

　　1、提供相位角差为30°的AC电压以降低网路的低次谐波，特别是5次和7次谐波；

　　2、作为直流输电系统两端换流站AC系统电压、电流的交换设备；

　　3、换流变压器的阻抗可以增加AC系统的阻抗，有限制系统的短路电流和抑制换相过程中阀的峰值电流升高的作用；

　　4、与换流器和其它设备共同实现AC网路与DC网路的联络；

　　5、通过换流变压器可以实现对AC和DC系统电压较大范围的分档调节。

　　与普通电力变压器相比，由于运行条件不同，换流变压器具有一些特性：

　　1、存在直流偏磁问题。 直流偏磁不仅导致铁心周期性的饱和，并发出低频噪声，而且也将使得变压器的损耗和温升大幅增加。

　　2、需要更高的绝缘裕度。 换流变压器在运行中既要承受交流电应力作用，又要承受较大分量的直流电应力作用，要求变压器绝缘尤其是阀侧绝缘对运行中的工作场强有足够的耐受裕度，其绝缘问题非常突出。换流变压器在运行中的绝缘事故在全部事故所占比例为50%左右。

　　3、大范围有载调压能力。当换流变压器桥臂短路时，为了限制过大的短路电流损坏换流阀，换流变压器应具有足够大的短路阻抗，即具有较大的漏电抗。同时，为满足阀侧电压随负载变化而经常变化的要求，换流变压器还具有大范围的有载调压能力，使得其有载分接头档位远多于普通电力变压器。

　　4、谐波问题。换流变压器在运行中会流过特征谐波和非特征谐波电流。这些谐波作用于变压器漏磁使得变压器杂散损耗增大，有时还会使一些金属部件和油箱产生局部过热。数值较大的谐波磁通会引起磁滞伸缩噪音，且处于声觉敏感频段，必须采取有效的隔音手段。

　　5、由于系统有降压运行的要求，网侧分接范围大(30%左右)，级数多。并且运行方式的多样性，增加了换流变设计的复杂性。

　　6、在结构上由于阀侧套管要深入到阀厅中，为了防止换流变发生事故时殃及到阀体，所以阀侧套管采用干式套管。

　　7、换流变压器中最常见的故障多见于线圈绝缘损坏、油纸绝缘强度降低、分接头变换器、套管以及冷却系统(泵)故障，换流变压器的故障率大约是交流变压器的两倍。

　　换流变压器除了与普通电力变压器一样，需要进行例行试验、型式试验、交接试验之外，还需进行直流电压试验、直流电压局部放电试验、直流电压极性反转试验等。

　　例行试验：必须在每台变压器上进行，它包括联结组标号检定、电压比测量、绕组电阻测量、空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量、绝缘油试验、操作冲击试验、雷电全波冲击试验、包括局部放电测量和声波探测测量的外施直流电压耐受试验、包括局部放电测量的极性反转试验、外施交流电压耐受试验和局部放电测量、长时感应电压试验和局部放电测量、绝缘电阻测量。

　　型式试验：每种型号的变压器进行一台，它包括雷电截波冲击、温升试验、声级测量。

　　特殊试验：短路能力、零序阻抗、负载电流测量等。