换流变压器讲稿课件

换流变压器（提纲）

一、换流变压器的基本技术特点

二、换流变压器结构特点和主要附件

三、换流变压器的运输和现场安装

换流变压器（提纲）

一、换1一、换流变压器的基本技术特点一、换流变压器的基本技术特点2换流变通常由初级绕组（交流侧）和次级绕组（阀侧）组成（见示意图）。一部分阀侧绕组与一个6脉冲换流器连接，另一部分阀侧绕组，与前一部分有30度的相移并与另一个6脉冲换流器连接。相移通常是通过使用不同的绕组连接方式来实现的：一组星形连接，另一组三角连接。换流变的初级绕组与交流系统是并联的，两个换流器则串联，组成12脉冲系统换流变通常由初级绕组（交流侧）和次级绕组（阀侧）组成（见示意3典型换流变压器和阀厅连接图典型换流变压器和阀厅连接图4在高压直流输电系统中，换流变是最重要的设施之一。换流变安装在交流和直流系统的交接点，它们对整个系统的可靠性和可用率是至关重要的。换流变的特殊要求：要承受直流电压，电流波形是非正弦，绝缘复杂，短路电抗高，谐波高，电流波形特殊（上升率大），调压范围大。在高压直流输电系统中，换流变是最重要的设施之一。换流变安装在5换流变压器研制的难点交流绝缘系统和直流绝缘系统完全不同：交流变压器内绝缘主要为变压器油，绝缘纸只是隔离作用，从最初的大油道到现在小油道，油仍是主要绝缘介质换流变压器既要承受交流电压，也要承受直流电压。在直流绝缘系统中绝缘纸是主要绝缘材料，其电阻率为油的100倍，因此其直流电压主要在纸上。换流变压器研制的难点交流绝缘系统和直流绝缘系统完全不同：6截止到目前，对交流内绝缘场强设计及试验验证方式、方法，均有基本明确的一些结论而直流绝缘的场强设计，还在摸索阶段。虽然直流放电机理已非常清楚，但直流放电的发展和准确测试、对故障判断等，仍在摸索阶段。直流放电有三种方式：爬电、空间电荷放电、小桥放电截止到目前，对交流内绝缘场强设计及试验验证方式、方法，均有基7典型单相三绕组换流变压器结构图典型单相三绕组换流变压器结构图8交流和直流升高座内的区别

直流典型出线（ABB)交流和直流升高座内的区别

直流典型出线（ABB)9西门子技术换流变压器套管升高座典型结构及局部场强计算西门子技术换流变压器套管升高座典型结构及局部场强计算10西门子换流变升高座出线绝缘结构图西门子换流变升高座出线绝缘结构图11交流变压器升高座典型出线图交流变压器升高座典型出线图12换流变压器典型阀侧端部绝缘结构换流变压器典型阀侧端部绝缘结构13二、换流变压器结构特点和主要附件二、换流变压器结构特点和主要附件141.换流变压器器身结构特点阀侧全绝缘绝缘结构复杂调压级数多网侧端部出线ABB和西门子在换流变压器的结构上，采用了两条完全不同的路线1.换流变压器器身结构特点15ABB换流变压器器身典型结构和全装图ABB换流变压器器身典型结构和全装图16西门子换流变压器典型器身结构西门子换流变压器典型器身结构17西门子器身典型结构图西门子器身典型结构图18换流变压器网侧端部出线典型结构换流变压器网侧端部出线典型结构19550kV网侧端部典型出线图550kV网侧端部典型出线图20ABB和西门子换流变主要技术差别分析结构简洁两柱间手拉手结构，无出线装置油箱内侧仅电屏蔽，结构简单27-90高牌号硅钢片，1.81特高磁密ABB和西门子换流变主要技术差别分析结构简洁212.换流变压器主要附件及要求（1）硅钢片（2）铜导线及线圈（3）绝缘材料：纸板、成型件、出线装置（4）套管及升高座（5）有载调压开关（6）其它附件：冷却器、继电器、表计等2.换流变压器主要附件及要求22（1）硅钢片

换流变压器用硅钢片一般牌号较高，特别是ABB设计，喜欢用较高牌号硅钢片，但磁密选择也较高

（1）硅钢片

换流变压器用硅钢片一般牌号较高，特别是ABB设23（2）导线换流变压器所用导线需特别关注：由于换流变压器经常性满载和短路运行的特点，对导线质量有比较高要求，ABB和西门子对此较重视，国内目前还比较重视。对铜线质量问题，应高度重视。（2）导线换流变压器所用导线需特别关注：由于换流变压器经常性24硫化铜的问题ABB曾有过试验，在某些油中确实发现有少量硫化铜，但对运行影响有多大，还没有确切的说法。工程设备规范书要求导线外涂漆，杜绝硫化铜形成的条件硫化铜的问题ABB曾有过试验，在某些油中确实发现有少量硫化铜25（3）绝缘材料

换流变压器绝缘材料主要种类：

绝缘成型件（角环等）

出线装置

纸板

垫块及其它绝缘材料（3）绝缘材料

换流变压器绝缘材料主要种类：

绝缘成型件（角26绝缘纸中电阻率受温度变化绝缘纸中电阻率受温度变化27绝缘材料是影响换流变压器制造质量的最关键的因素：1）绝缘材料本身来源、纯度等的影响2）绝缘材料制造过程中的一些影响，如纸板干燥压板生锈后锈迹渗透到纸中等3）绝缘成型件制作工艺的影响4）同一台换流变压器中，绝缘材料的混用问题5）受潮对绝缘材料的影响绝缘材料是影响换流变压器制造质量的最关键的因素：28（4）套管

阀侧套管目前是换流变压器中制约国产化的最关键的设备

目前500kV阀侧套管的运行资质仅2家：ABB和HSP

阀侧套管有纯干式套管（HSP）和油气混合套管（ABB）（4）套管

阀侧套管目前是换流变压器中制约国产化的最关键的设29典型换流变压器套管结构尾部：纸、瓷套+纸、干式心柱：油纸或油纸胶浸上部：油气复合、气、固体典型换流变压器套管结构30场强计算及ABB尾部套管的演变：油纸带瓷套—不带瓷套油纸屏蔽关外带漆—屏蔽管不带漆场强计算及ABB尾部套管的演变：31最近的平抗套管故障的分析和警示最近的平抗套管故障的分析和警示32（5）有载调压开关

有载调压开关在换流变压器中也是关键设备，目前在高压直流领域具备供货业绩的也只有两家：ABB和MR

目前ABB仍在使用油开关

MR主要推选真空开关（5）有载调压开关

有载调压开关在换流变压器中也是关键设备，33有载调压开关的一些技术分析极性选择开关的产气问题有载调压开关的一些技术分析极性选择开关的产气问题34ABB双开关并联的同步问题（见参考资料）真空开关的过热和产气问题ABB双开关并联的同步问题（见参考资料）35（6）换流变压器的其它附件冷却器瓦斯继电器（6）换流变压器的其它附件冷却器36三、换流变压器的运输和现场安装三、换流变压器的运输和现场安装37换流变压器运输中应注意主要事项：防冲撞防潮换流变压器运输中应注意主要事项：38换流变压器安装中主要注意事项：干燥空气发生器瓦斯浮球接触面（ABB和西门子设计的不同）有载调压开关安装（见资料）套管安装真空处理油处理安装中工艺过程问题，各厂家要求不一样，也需关注。换流变压器安装中主要注意事项：39换流变压器BOX-IN换流变压器BOX-IN40换流变压器（提纲）

一、换流变压器的基本技术特点

二、换流变压器结构特点和主要附件

三、换流变压器的运输和现场安装

换流变压器（提纲）

一、换41一、换流变压器的基本技术特点一、换流变压器的基本技术特点42换流变通常由初级绕组（交流侧）和次级绕组（阀侧）组成（见示意图）。一部分阀侧绕组与一个6脉冲换流器连接，另一部分阀侧绕组，与前一部分有30度的相移并与另一个6脉冲换流器连接。相移通常是通过使用不同的绕组连接方式来实现的：一组星形连接，另一组三角连接。换流变的初级绕组与交流系统是并联的，两个换流器则串联，组成12脉冲系统换流变通常由初级绕组（交流侧）和次级绕组（阀侧）组成（见示意43典型换流变压器和阀厅连接图典型换流变压器和阀厅连接图44在高压直流输电系统中，换流变是最重要的设施之一。换流变安装在交流和直流系统的交接点，它们对整个系统的可靠性和可用率是至关重要的。换流变的特殊要求：要承受直流电压，电流波形是非正弦，绝缘复杂，短路电抗高，谐波高，电流波形特殊（上升率大），调压范围大。在高压直流输电系统中，换流变是最重要的设施之一。换流变安装在45换流变压器研制的难点交流绝缘系统和直流绝缘系统完全不同：交流变压器内绝缘主要为变压器油，绝缘纸只是隔离作用，从最初的大油道到现在小油道，油仍是主要绝缘介质换流变压器既要承受交流电压，也要承受直流电压。在直流绝缘系统中绝缘纸是主要绝缘材料，其电阻率为油的100倍，因此其直流电压主要在纸上。换流变压器研制的难点交流绝缘系统和直流绝缘系统完全不同：46截止到目前，对交流内绝缘场强设计及试验验证方式、方法，均有基本明确的一些结论而直流绝缘的场强设计，还在摸索阶段。虽然直流放电机理已非常清楚，但直流放电的发展和准确测试、对故障判断等，仍在摸索阶段。直流放电有三种方式：爬电、空间电荷放电、小桥放电截止到目前，对交流内绝缘场强设计及试验验证方式、方法，均有基47典型单相三绕组换流变压器结构图典型单相三绕组换流变压器结构图48交流和直流升高座内的区别

直流典型出线（ABB)交流和直流升高座内的区别

直流典型出线（ABB)49西门子技术换流变压器套管升高座典型结构及局部场强计算西门子技术换流变压器套管升高座典型结构及局部场强计算50西门子换流变升高座出线绝缘结构图西门子换流变升高座出线绝缘结构图51交流变压器升高座典型出线图交流变压器升高座典型出线图52换流变压器典型阀侧端部绝缘结构换流变压器典型阀侧端部绝缘结构53二、换流变压器结构特点和主要附件二、换流变压器结构特点和主要附件541.换流变压器器身结构特点阀侧全绝缘绝缘结构复杂调压级数多网侧端部出线ABB和西门子在换流变压器的结构上，采用了两条完全不同的路线1.换流变压器器身结构特点55ABB换流变压器器身典型结构和全装图ABB换流变压器器身典型结构和全装图56西门子换流变压器典型器身结构西门子换流变压器典型器身结构57西门子器身典型结构图西门子器身典型结构图58换流变压器网侧端部出线典型结构换流变压器网侧端部出线典型结构59550kV网侧端部典型出线图550kV网侧端部典型出线图60ABB和西门子换流变主要技术差别分析结构简洁两柱间手拉手结构，无出线装置油箱内侧仅电屏蔽，结构简单27-90高牌号硅钢片，1.81特高磁密ABB和西门子换流变主要技术差别分析结构简洁612.换流变压器主要附件及要求（1）硅钢片（2）铜导线及线圈（3）绝缘材料：纸板、成型件、出线装置（4）套管及升高座（5）有载调压开关（6）其它附件：冷却器、继电器、表计等2.换流变压器主要附件及要求62（1）硅钢片

换流变压器用硅钢片一般牌号较高，特别是ABB设计，喜欢用较高牌号硅钢片，但磁密选择也较高

（1）硅钢片

换流变压器用硅钢片一般牌号较高，特别是ABB设63（2）导线换流变压器所用导线需特别关注：由于换流变压器经常性满载和短路运行的特点，对导线质量有比较高要求，ABB和西门子对此较重视，国内目前还比较重视。对铜线质量问题，应高度重视。（2）导线换流变压器所用导线需特别关注：由于换流变压器经常性64硫化铜的问题ABB曾有过试验，在某些油中确实发现有少量硫化铜，但对运行影响有多大，还没有确切的说法。工程设备规范书要求导线外涂漆，杜绝硫化铜形成的条件硫化铜的问题ABB曾有过试验，在某些油中确实发现有少量硫化铜65（3）绝缘材料

换流变压器绝缘材料主要种类：

绝缘成型件（角环等）

出线装置

纸板

垫块及其它绝缘材料（3）绝缘材料

换流变压器绝缘材料主要种类：

绝缘成型件（角66绝缘纸中电阻率受温度变化绝缘纸中电阻率受温度变化67绝缘材料是影响换流变压器制造质量的最关键的因素：1）绝缘材料本身来源、纯度等的影响2）绝缘材料制造过程中的一些影响，如纸板干燥压板生锈后锈迹渗透到纸中等3）绝缘成型件制作工艺的影响4）同一台换流变压器中，绝缘材料的混用问题5）受潮对绝缘材料的影响绝缘材料是影响换流变压器制造质量的最关键的因素：68（4）套管

阀侧套管目前是换流变压器中制约国产化的最关键的设备

目前500kV阀侧套管的运行资质仅2家：ABB和HSP

阀侧套管有纯干式套管（HSP）和油气混合套管（ABB）（4）套管

阀侧套管目前是换流变压器中制约国产化的最关键的设69典型换流变压器套管结构尾部：纸、瓷套+纸、干式心柱：油纸或油纸胶浸上部：油气复合、气、固体典型换流变压器套管结构70场强