換流變壓器的特點

換流變壓器的特點

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

換流變壓器閥側(cè)繞組和套管是在交流和直流電壓共同作用之下工作的。在這種電壓作用下，由于油、紙兩種絕緣材質(zhì)的電導(dǎo)系數(shù)與介電系數(shù)之比差別很大，油紙復(fù)合絕緣中直流場強按電導(dǎo)系數(shù)分布，交流場強則按介電系數(shù)分布。當(dāng)直流電壓極性迅速變化時，會使油隙絕緣受到很大的電應(yīng)力。在套管與底座的連接部分，由于絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這一問題最為嚴重。

越接近直流兩極的閥側(cè)繞組對地電壓越高，在設(shè)計時必然增大繞組端部與鐵芯軛部的距離，使繞組端部的輻向漏磁和局部損耗增加，因諧波漏磁而引起的損耗則增加更多。

作為閥側(cè)繞組外絕緣的套管，其爬電距離要考慮到直流電壓的分量，為了避免雨天時在直流電壓作用下，由于不均勻濕閃而造成的閃絡(luò)故障，一般閥側(cè)套管均伸入閥廳。干式合成套管已得到實際應(yīng)用。為了抗震，套管法蘭盤處一般裝有振動阻尼裝置。

3、大范圍有載調(diào)壓能力

當(dāng)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(yīng)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(cè)電壓隨負載變化而經(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(chǎn)生局部過熱。數(shù)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(tǒng)有降壓運行的要求，網(wǎng)側(cè)分接范圍大（30%左右），級數(shù)多。并且運行方式的多樣性，增加了換流變設(shè)計的復(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。對于首次研制的特高壓換流變壓器，其設(shè)計和生產(chǎn)可靠性必須依靠模擬試驗驗證，同時，這些試驗結(jié)果也是設(shè)備運行后故障診斷的基礎(chǔ)。