換流變壓器講稿課件

換流變壓器（提綱）

一、換流變壓器的基本技術(shù)特點(diǎn)

二、換流變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要附件

三、換流變壓器的運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝

換流變壓器（提綱）

一、換1一、換流變壓器的基本技術(shù)特點(diǎn)一、換流變壓器的基本技術(shù)特點(diǎn)2換流變通常由初級(jí)繞組（交流側(cè)）和次級(jí)繞組（閥側(cè)）組成（見示意圖）。一部分閥側(cè)繞組與一個(gè)6脈沖換流器連接，另一部分閥側(cè)繞組，與前一部分有30度的相移并與另一個(gè)6脈沖換流器連接。相移通常是通過使用不同的繞組連接方式來實(shí)現(xiàn)的：一組星形連接，另一組三角連接。換流變的初級(jí)繞組與交流系統(tǒng)是并聯(lián)的，兩個(gè)換流器則串聯(lián)，組成12脈沖系統(tǒng)換流變通常由初級(jí)繞組（交流側(cè)）和次級(jí)繞組（閥側(cè)）組成（見示意3典型換流變壓器和閥廳連接圖典型換流變壓器和閥廳連接圖4在高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流變是最重要的設(shè)施之一。換流變安裝在交流和直流系統(tǒng)的交接點(diǎn)，它們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和可用率是至關(guān)重要的。換流變的特殊要求：要承受直流電壓，電流波形是非正弦，絕緣復(fù)雜，短路電抗高，諧波高，電流波形特殊（上升率大），調(diào)壓范圍大。在高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流變是最重要的設(shè)施之一。換流變安裝在5換流變壓器研制的難點(diǎn)交流絕緣系統(tǒng)和直流絕緣系統(tǒng)完全不同：交流變壓器內(nèi)絕緣主要為變壓器油，絕緣紙只是隔離作用，從最初的大油道到現(xiàn)在小油道，油仍是主要絕緣介質(zhì)換流變壓器既要承受交流電壓，也要承受直流電壓。在直流絕緣系統(tǒng)中絕緣紙是主要絕緣材料，其電阻率為油的100倍，因此其直流電壓主要在紙上。換流變壓器研制的難點(diǎn)交流絕緣系統(tǒng)和直流絕緣系統(tǒng)完全不同：6截止到目前，對(duì)交流內(nèi)絕緣場(chǎng)強(qiáng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證方式、方法，均有基本明確的一些結(jié)論而直流絕緣的場(chǎng)強(qiáng)設(shè)計(jì)，還在摸索階段。雖然直流放電機(jī)理已非常清楚，但直流放電的發(fā)展和準(zhǔn)確測(cè)試、對(duì)故障判斷等，仍在摸索階段。直流放電有三種方式：爬電、空間電荷放電、小橋放電截止到目前，對(duì)交流內(nèi)絕緣場(chǎng)強(qiáng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證方式、方法，均有基7典型單相三繞組換流變壓器結(jié)構(gòu)圖典型單相三繞組換流變壓器結(jié)構(gòu)圖8交流和直流升高座內(nèi)的區(qū)別

直流典型出線（ABB)交流和直流升高座內(nèi)的區(qū)別

直流典型出線（ABB)9西門子技術(shù)換流變壓器套管升高座典型結(jié)構(gòu)及局部場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算西門子技術(shù)換流變壓器套管升高座典型結(jié)構(gòu)及局部場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算10西門子換流變升高座出線絕緣結(jié)構(gòu)圖西門子換流變升高座出線絕緣結(jié)構(gòu)圖11交流變壓器升高座典型出線圖交流變壓器升高座典型出線圖12換流變壓器典型閥側(cè)端部絕緣結(jié)構(gòu)換流變壓器典型閥側(cè)端部絕緣結(jié)構(gòu)13二、換流變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要附件二、換流變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要附件141.換流變壓器器身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)閥側(cè)全絕緣絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜調(diào)壓級(jí)數(shù)多網(wǎng)側(cè)端部出線ABB和西門子在換流變壓器的結(jié)構(gòu)上，采用了兩條完全不同的路線1.換流變壓器器身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)15ABB換流變壓器器身典型結(jié)構(gòu)和全裝圖ABB換流變壓器器身典型結(jié)構(gòu)和全裝圖16西門子換流變壓器典型器身結(jié)構(gòu)西門子換流變壓器典型器身結(jié)構(gòu)17西門子器身典型結(jié)構(gòu)圖西門子器身典型結(jié)構(gòu)圖18換流變壓器網(wǎng)側(cè)端部出線典型結(jié)構(gòu)換流變壓器網(wǎng)側(cè)端部出線典型結(jié)構(gòu)19550kV網(wǎng)側(cè)端部典型出線圖550kV網(wǎng)側(cè)端部典型出線圖20ABB和西門子換流變主要技術(shù)差別分析結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔兩柱間手拉手結(jié)構(gòu)，無出線裝置油箱內(nèi)側(cè)僅電屏蔽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單27-90高牌號(hào)硅鋼片，1.81特高磁密ABB和西門子換流變主要技術(shù)差別分析結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔212.換流變壓器主要附件及要求（1）硅鋼片（2）銅導(dǎo)線及線圈（3）絕緣材料：紙板、成型件、出線裝置（4）套管及升高座（5）有載調(diào)壓開關(guān)（6）其它附件：冷卻器、繼電器、表計(jì)等2.換流變壓器主要附件及要求22（1）硅鋼片

換流變壓器用硅鋼片一般牌號(hào)較高，特別是ABB設(shè)計(jì)，喜歡用較高牌號(hào)硅鋼片，但磁密選擇也較高

（1）硅鋼片

換流變壓器用硅鋼片一般牌號(hào)較高，特別是ABB設(shè)23（2）導(dǎo)線換流變壓器所用導(dǎo)線需特別關(guān)注：由于換流變壓器經(jīng)常性滿載和短路運(yùn)行的特點(diǎn)，對(duì)導(dǎo)線質(zhì)量有比較高要求，ABB和西門子對(duì)此較重視，國(guó)內(nèi)目前還比較重視。對(duì)銅線質(zhì)量問題，應(yīng)高度重視。（2）導(dǎo)線換流變壓器所用導(dǎo)線需特別關(guān)注：由于換流變壓器經(jīng)常性24硫化銅的問題ABB曾有過試驗(yàn)，在某些油中確實(shí)發(fā)現(xiàn)有少量硫化銅，但對(duì)運(yùn)行影響有多大，還沒有確切的說法。工程設(shè)備規(guī)范書要求導(dǎo)線外涂漆，杜絕硫化銅形成的條件硫化銅的問題ABB曾有過試驗(yàn)，在某些油中確實(shí)發(fā)現(xiàn)有少量硫化銅25（3）絕緣材料

換流變壓器絕緣材料主要種類：

絕緣成型件（角環(huán)等）

出線裝置

紙板

墊塊及其它絕緣材料（3）絕緣材料

換流變壓器絕緣材料主要種類：

絕緣成型件（角26絕緣紙中電阻率受溫度變化絕緣紙中電阻率受溫度變化27絕緣材料是影響換流變壓器制造質(zhì)量的最關(guān)鍵的因素：1）絕緣材料本身來源、純度等的影響2）絕緣材料制造過程中的一些影響，如紙板干燥壓板生銹后銹跡滲透到紙中等3）絕緣成型件制作工藝的影響4）同一臺(tái)換流變壓器中，絕緣材料的混用問題5）受潮對(duì)絕緣材料的影響絕緣材料是影響換流變壓器制造質(zhì)量的最關(guān)鍵的因素：28（4）套管

閥側(cè)套管目前是換流變壓器中制約國(guó)產(chǎn)化的最關(guān)鍵的設(shè)備

目前500kV閥側(cè)套管的運(yùn)行資質(zhì)僅2家：ABB和HSP

閥側(cè)套管有純干式套管（HSP）和油氣混合套管（ABB）（4）套管

閥側(cè)套管目前是換流變壓器中制約國(guó)產(chǎn)化的最關(guān)鍵的設(shè)29典型換流變壓器套管結(jié)構(gòu)尾部：紙、瓷套+紙、干式心柱：油紙或油紙膠浸上部：油氣復(fù)合、氣、固體典型換流變壓器套管結(jié)構(gòu)30場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算及ABB尾部套管的演變：油紙帶瓷套—不帶瓷套油紙屏蔽關(guān)外帶漆—屏蔽管不帶漆場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算及ABB尾部套管的演變：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）有載調(diào)壓開關(guān)

有載調(diào)壓開關(guān)在換流變壓器中也是關(guān)鍵設(shè)備，目前在高壓直流領(lǐng)域具備供貨業(yè)績(jī)的也只有兩家：ABB和MR

目前ABB仍在使用油開關(guān)

MR主要推選真空開關(guān)（5）有載調(diào)壓開關(guān)

有載調(diào)壓開關(guān)在換流變壓器中也是關(guān)鍵設(shè)備，33有載調(diào)壓開關(guān)的一些技術(shù)分析極性選擇開關(guān)的產(chǎn)氣問題有載調(diào)壓開關(guān)的一些技術(shù)分析極性選擇開關(guān)的產(chǎn)氣問題34ABB雙開關(guān)并聯(lián)的同步問題（見參考資料）真空開關(guān)的過熱和產(chǎn)氣問題ABB雙開關(guān)并聯(lián)的同步問題（見參考資料）35（6）換流變壓器的其它附件冷卻器瓦斯繼電器（6）換流變壓器的其它附件冷卻器36三、換流變壓器的運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝三、換流變壓器的運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝37換流變壓器運(yùn)輸中應(yīng)注意主要事項(xiàng)：防沖撞防潮換流變壓器運(yùn)輸中應(yīng)注意主要事項(xiàng)：38換流變壓器安裝中主要注意事項(xiàng)：干燥空氣發(fā)生器瓦斯浮球接觸面（ABB和西門子設(shè)計(jì)的不同）有載調(diào)壓開關(guān)安裝（見資料）套管安裝真空處理油處理安裝中工藝過程問題，各廠家要求不一樣，也需關(guān)注。換流變壓器安裝中主要注意事項(xiàng)：39換流變壓器BOX-IN換流變壓器BOX-IN40換流變壓器（提綱）

一、換流變壓器的基本技術(shù)特點(diǎn)

二、換流變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要附件

三、換流變壓器的運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝

換流變壓器（提綱）

一、換41一、換流變壓器的基本技術(shù)特點(diǎn)一、換流變壓器的基本技術(shù)特點(diǎn)42換流變通常由初級(jí)繞組（交流側(cè)）和次級(jí)繞組（閥側(cè)）組成（見示意圖）。一部分閥側(cè)繞組與一個(gè)6脈沖換流器連接，另一部分閥側(cè)繞組，與前一部分有30度的相移并與另一個(gè)6脈沖換流器連接。相移通常是通過使用不同的繞組連接方式來實(shí)現(xiàn)的：一組星形連接，另一組三角連接。換流變的初級(jí)繞組與交流系統(tǒng)是并聯(lián)的，兩個(gè)換流器則串聯(lián)，組成12脈沖系統(tǒng)換流變通常由初級(jí)繞組（交流側(cè)）和次級(jí)繞組（閥側(cè)）組成（見示意43典型換流變壓器和閥廳連接圖典型換流變壓器和閥廳連接圖44在高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流變是最重要的設(shè)施之一。換流變安裝在交流和直流系統(tǒng)的交接點(diǎn)，它們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和可用率是至關(guān)重要的。換流變的特殊要求：要承受直流電壓，電流波形是非正弦，絕緣復(fù)雜，短路電抗高，諧波高，電流波形特殊（上升率大），調(diào)壓范圍大。在高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流變是最重要的設(shè)施之一。換流變安裝在45換流變壓器研制的難點(diǎn)交流絕緣系統(tǒng)和直流絕緣系統(tǒng)完全不同：交流變壓器內(nèi)絕緣主要為變壓器油，絕緣紙只是隔離作用，從最初的大油道到現(xiàn)在小油道，油仍是主要絕緣介質(zhì)換流變壓器既要承受交流電壓，也要承受直流電壓。在直流絕緣系統(tǒng)中絕緣紙是主要絕緣材料，其電阻率為油的100倍，因此其直流電壓主要在紙上。換流變壓器研制的難點(diǎn)交流絕緣系統(tǒng)和直流絕緣系統(tǒng)完全不同：46截止到目前，對(duì)交流內(nèi)絕緣場(chǎng)強(qiáng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證方式、方法，均有基本明確的一些結(jié)論而直流絕緣的場(chǎng)強(qiáng)設(shè)計(jì)，還在摸索階段。雖然直流放電機(jī)理已非常清楚，但直流放電的發(fā)展和準(zhǔn)確測(cè)試、對(duì)故障判斷等，仍在摸索階段。直流放電有三種方式：爬電、空間電荷放電、小橋放電截止到目前，對(duì)交流內(nèi)絕緣場(chǎng)強(qiáng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證方式、方法，均有基47典型單相三繞組換流變壓器結(jié)構(gòu)圖典型單相三繞組換流變壓器結(jié)構(gòu)圖48交流和直流升高座內(nèi)的區(qū)別

直流典型出線（ABB)交流和直流升高座內(nèi)的區(qū)別

直流典型出線（ABB)49西門子技術(shù)換流變壓器套管升高座典型結(jié)構(gòu)及局部場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算西門子技術(shù)換流變壓器套管升高座典型結(jié)構(gòu)及局部場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算50西門子換流變升高座出線絕緣結(jié)構(gòu)圖西門子換流變升高座出線絕緣結(jié)構(gòu)圖51交流變壓器升高座典型出線圖交流變壓器升高座典型出線圖52換流變壓器典型閥側(cè)端部絕緣結(jié)構(gòu)換流變壓器典型閥側(cè)端部絕緣結(jié)構(gòu)53二、換流變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要附件二、換流變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要附件541.換流變壓器器身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)閥側(cè)全絕緣絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜調(diào)壓級(jí)數(shù)多網(wǎng)側(cè)端部出線ABB和西門子在換流變壓器的結(jié)構(gòu)上，采用了兩條完全不同的路線1.換流變壓器器身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)55ABB換流變壓器器身典型結(jié)構(gòu)和全裝圖ABB換流變壓器器身典型結(jié)構(gòu)和全裝圖56西門子換流變壓器典型器身結(jié)構(gòu)西門子換流變壓器典型器身結(jié)構(gòu)57西門子器身典型結(jié)構(gòu)圖西門子器身典型結(jié)構(gòu)圖58換流變壓器網(wǎng)側(cè)端部出線典型結(jié)構(gòu)換流變壓器網(wǎng)側(cè)端部出線典型結(jié)構(gòu)59550kV網(wǎng)側(cè)端部典型出線圖550kV網(wǎng)側(cè)端部典型出線圖60ABB和西門子換流變主要技術(shù)差別分析結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔兩柱間手拉手結(jié)構(gòu)，無出線裝置油箱內(nèi)側(cè)僅電屏蔽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單27-90高牌號(hào)硅鋼片，1.81特高磁密ABB和西門子換流變主要技術(shù)差別分析結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔612.換流變壓器主要附件及要求（1）硅鋼片（2）銅導(dǎo)線及線圈（3）絕緣材料：紙板、成型件、出線裝置（4）套管及升高座（5）有載調(diào)壓開關(guān)（6）其它附件：冷卻器、繼電器、表計(jì)等2.換流變壓器主要附件及要求62（1）硅鋼片

換流變壓器用硅鋼片一般牌號(hào)較高，特別是ABB設(shè)計(jì)，喜歡用較高牌號(hào)硅鋼片，但磁密選擇也較高

（1）硅鋼片

換流變壓器用硅鋼片一般牌號(hào)較高，特別是ABB設(shè)63（2）導(dǎo)線換流變壓器所用導(dǎo)線需特別關(guān)注：由于換流變壓器經(jīng)常性滿載和短路運(yùn)行的特點(diǎn)，對(duì)導(dǎo)線質(zhì)量有比較高要求，ABB和西門子對(duì)此較重視，國(guó)內(nèi)目前還比較重視。對(duì)銅線質(zhì)量問題，應(yīng)高度重視。（2）導(dǎo)線換流變壓器所用導(dǎo)線需特別關(guān)注：由于換流變壓器經(jīng)常性64硫化銅的問題ABB曾有過試驗(yàn)，在某些油中確實(shí)發(fā)現(xiàn)有少量硫化銅，但對(duì)運(yùn)行影響有多大，還沒有確切的說法。工程設(shè)備規(guī)范書要求導(dǎo)線外涂漆，杜絕硫化銅形成的條件硫化銅的問題ABB曾有過試驗(yàn)，在某些油中確實(shí)發(fā)現(xiàn)有少量硫化銅65（3）絕緣材料

換流變壓器絕緣材料主要種類：

絕緣成型件（角環(huán)等）

出線裝置

紙板

墊塊及其它絕緣材料（3）絕緣材料

換流變壓器絕緣材料主要種類：

絕緣成型件（角66絕緣紙中電阻率受溫度變化絕緣紙中電阻率受溫度變化67絕緣材料是影響換流變壓器制造質(zhì)量的最關(guān)鍵的因素：1）絕緣材料本身來源、純度等的影響2）絕緣材料制造過程中的一些影響，如紙板干燥壓板生銹后銹跡滲透到紙中等3）絕緣成型件制作工藝的影響4）同一臺(tái)換流變壓器中，絕緣材料的混用問題5）受潮對(duì)絕緣材料的影響絕緣材料是影響換流變壓器制造質(zhì)量的最關(guān)鍵的因素：68（4）套管

閥側(cè)套管目前是換流變壓器中制約國(guó)產(chǎn)化的最關(guān)鍵的設(shè)備

目前500kV閥側(cè)套管的運(yùn)行資質(zhì)僅2家：ABB和HSP

閥側(cè)套管有純干式套管（HSP）和油氣混合套管（ABB）（4）套管

閥側(cè)套管目前是換流變壓器中制約國(guó)產(chǎn)化的最關(guān)鍵的設(shè)69典型換流變壓器套管結(jié)構(gòu)尾部：紙、瓷套+紙、干式心柱：油紙或油紙膠浸上部：油氣復(fù)合、氣、固體典型換流變壓器套管結(jié)構(gòu)70場(chǎng)強(qiáng)