发布时间 : 星期日 文章直流输电中的换流变压器 - 图文更新完毕开始阅读4afa994f852458fb770b562a
特变电工沈变公司 图1-16 夹件系统结构示意图（下部） 图1-17 拉板与下夹件腹板咬合示意图
四、 油回路
换流变的冷却方式为强油导向风冷。经由冷却器冷却后的变压器油，通过主管路在油箱短轴方向下部直接进入夹件导油盒内。通过导油盒上特定位臵的导油孔经由导油垫块直接进入器身。在器身内部按照线圈端部绝缘结构布臵的油路及线圈自身的油路设计自下而上流经器身后，在油箱顶部经主导油管进入冷却器。这种油直接进入器身，同时两柱各个线圈独立进油的结构，通过线圈端部的油路及线圈自身的油路设计，能够按照各线圈的损耗准确分配油量，达到较好的冷却效果。油回路示意可参见图1-18。
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特变电工沈变公司 图1-18 换流变油路示意图
五、 换流变与普通变压器的主要差别
由于换流变压器阀侧与直流相连，因此换流变压器不仅承受交流电压，而且还需要承受直流电压，这是造成换流变压器与普通电力变压器结构上不同的根本原因所在。由这一原因所导致的换流变与普通变压器的差别主要表现在以下几方面： 1. 阀绕组承受的直流电压对绝缘设计的影响
额定工作状态下，阀绕组端部与地之间以及阀绕组与网绕组之间的主绝缘上长期承受直流电压；当系统发生潮流反转时，阀绕组所承受的直流电压也同时发生极性反转。换流变压器中长期持续受到的交直流叠加电场的作用以及以极性反转为代表的直流跃变电压的作用是换流变压器绝缘设计中应考虑的主要问题。
在交流电压和冲击电压作用下，绝缘结构内部各处的电压分布是由介电常数所决定的。由于油和纸的介电常数相差不大，电场同时分布在油和纸中。而在稳态直流电压作用下，油纸绝缘中的电场分布取决于绝缘材料的电阻率。纸的电阻率比油高一个至几个数量级，因此
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直流电场主要集中在绝缘纸中，此时，绝缘的弱点在纸板中。在结构的处理上，要把握纸板中场强的大小，可以通过绝缘结构中纸板的配臵来改善电场的集中程度，同时要注意纸板的沿面爬电。
图1-19 稳态直流电压作用下主绝缘中等位线分布图
直流的极性反转试验可视为在稳定的直流电压作用下，突然施加两倍的反向直流电压，此时，电场分布为直流电压下的分布与两倍反极性阶跃电压下的分布的叠加，变压器油中的场强出现最大值，并很快衰减至稳定直流电压作用下的场强，而纸板中的场强则低于其稳定直流电压作用下的场强。电压分布见图1-20。 2U曲线①为反转前电压分布 曲线②为反转后瞬间电压分布 曲线③为两倍反极性阶跃电压的分布
③② U① -U电极纸变压器油电极图1-20 11/36
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由此可见，换流变压器中的电场分布要比普通变压器中的电场分布复杂得多。另外，影响直流场分布的主要技术指标—绝缘材料的电阻率又受温度、湿度、电场强度及加压时间等诸多因素的影响而在很大范围内变化，增加了不稳定性。
因此换流变压器的主绝缘较普通变压器而言要采用更多的纸板，组成油—纸隔板系统。其中的纸板不仅在交流场中承担分割油隙的功能；在直流场中，还有调节电阻分布，进而影响直流电场分布格局的作用。此外，换流变压器中阀侧引线及其与套管相接处的绝缘设计是另一个设计难点，这些部位的绝缘结构十分复杂，介质种类多，影响电场分布的因素也较多。事实上，在运行中和工厂试验时发生绝缘损坏的部位主要集中在这里。 2. 直流偏磁问题
换流变压器在运行中由于交直流线路的耦合、换流阀触发角的不平衡、接地极电位的升高等多方面原因会导致换流变压器阀侧及交流网侧线圈的电流中产生直流分量，使换流变压器产生直流偏磁现象，从而导致换流变压器损耗、噪声都有所增加。因此直流偏磁问题在设计时必须给予充分的考虑。 3. 高次谐波对损耗和温升的影响
换流变压器绕组负载电流中的谐波分量将引起较高的附加损耗，因为谐波的频率高，故单位谐波的附加损耗比单位基波的高。因此如何确定由谐波引起的损耗是确定换流变压器负载损耗和温升的中心问题。
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