直流输电中的换流变压器 - 图文(3)

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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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4. 有载调压范围大，动作更频繁

为了补偿换流变压器交流侧电压的变化，换流变压器运行时需要有载调压。换流变压器的有载调压开关还参与系统控制以便于让晶闸管的触发角运行于适当的范围内，从而保证系统运行的安全性和经济性。为了满足直流降压运行的模式，有载调压分接范围相对普通的交流电力变压器要大得多。

第二章 换流变组件

变压器组件是变压器重要组成部分，除变压器器身以外的部件统称为变压器组件。它们是确保变压器安全运行，变压器与其它设备连接的纽带。因此说，变压器组部件的质量关系到变压器能否安全可靠的运行。 一、温度传感器 1. 油面温度控制器

油面温度控制器是一种利用感温介质热胀冷缩来指示油浸式变压器内顶层油温度的仪表。它可以带有电气接点和远传信号装臵，用来输出温度开关控制、报警、跳闸信号及温度模拟信号。

1.1 技术要求

a. 油面温度控制器的使用条件： b. 工作的环境温度： -40~+60°C；

c. 温度的测量范围： 0oC~150oC ， 0oC~160oC；

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d. 工作电压；AC.250V，DC.220V或DC.110V； e. 测量精度等级为：1.5级； 1.2 对温包的技术要求 ：

a. 温包的额定耐受压力值为：1.6MPa，1min； b. 温包外形尺寸不超过￠22.5mmX150mm； c. 温包的安装螺纹为 M27X2或G1B；

d. 温度控制器应能承受2500V，1min的工频耐压实验； e. 温度控制器毛细管长度如无特定要求均为5米；

f. 温度控制器的开关接点应在20oC~140oC范围内任意设定而不超差；

g. 温度控制器的开关接点动作误差不超过±2oC； h. 温度控制器的开关接点回程差应在10oC~14oC范围内 i. 绝缘电阻：在环境温度为40oC，相对湿度为90%条件下，测得的温度控制器开关接点与接地端子之间的电阻值不应小于20MΩ；

j. 耐震动性：温度控制器在频率为100Hz ，振幅为0.2mm的三维方向的条件下振动，其指针摆动幅值不大于2oC；

k. 温度控制器防尘，防水密封性能，在无特别指明时为 IP55 2. 绕组温度控制器

绕组温度控制器是专门用于测量变压器绕组温度的一种仪表。绕组温度值是由变压器内顶层油温度值与热模拟单元给出附加温升值之和而获得的变压器绕组的平均值。它可以带有电气接点和远传信号装臵，用来输出温度开关控制、报警、跳闸信号及温度模拟信号。

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2.1技术要求

a. 绕组温度控制器的使用条件： b. 工作的环境温度： -40~+60°C；

c. 温度的测量范围： 0oC~150oC ， 0oC~160oC； d. 工作电压：AC.250V，DC.220V或DC.110V； e. 测量精度等级为：2.0级； 2.2 对温包的技术要求

a. 温包的额定耐受压力值为：1.6MPa，1min； b. 温包外形尺寸不超过￠22.5mmX150mm； c. 温包的安装螺纹为 M27X2 或 G1B；

d. 绕组温度控制器应能承受2500V，1min的工频耐压实验； e. 绕组温度控制器毛细管长度如无特定要求均为5米； f. 绕组温度控制器的开关接点应在20oC~140oC范围内任意设定而不超差；

g. 绕组温度控制器的开关接点动作误差不超过±2oC； h. 绕组温度控制器的开关接点回程差应在10oC~14oC范围内 i. 绝缘电阻 ：在环境温度为40oC，相对湿度为90%条件下，测得的绕组温度控制器开关接点与接地端子之间的电阻值不应小于20MΩ；

j. 耐震动性 ：绕组温度控制器在频率为100Hz ，振幅为0.2mm的三维方向的条件下振动，其指针摆动幅值不大于2oC；

k. 绕组温度控制器防尘，防水密封性能，在无特别指明时为

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