特高压换流变压器的绝缘结构和试验

回顾总结了国内外的特高压变压器技术现状,介绍了特高压换流变的作用、绝缘结构特点以及换流变的绝缘试验,指出了特高压换流变压器800 kV端绝缘结构耐压水平最高达到1257 kV以及阀侧套管和出线装置、陡波对绕组纵绝缘的影响和阀侧引出线等绝缘结构薄弱点,为特高压直流换流变的绝缘结构设计制造提供理论依据.     

云广直流特高压换流变压器短路阻抗的选择

由于±800kV云广特高压直流输电工程电压高、容量大且设备缺乏实际制造和运行经验,为合理选择换流变短路阻抗以限制最大可能短路电流在阀的承受水平又不使无功损耗增加和换相压降过大,分析了目前晶闸管的制造水平与性能参数及不同故障时换流阀能承受的最大可能短路电流,以云广特高压工程逆变侧穗东换流站为例,计算得出换流变压器的短路阻抗为(16~18)%。     

特高压换流变压器设计方案研究

针对网侧交流系统接1000kV特高压交流,同时直流侧的额定直流电压高达±1100kV的特高压直流——特高压交流的换流变压器的绕组排列进行了不同的布置方案。     

特高压变压器绝缘结构

特高压交流变压器和特高压换流变压器容量大,耐受电压水平高,特别是特高压换流变压器需耐受交直流复合高电压,内部电场分布复杂,代表了变压器油纸复合绝缘和出线装置设计和制造的最高水平。为推进特高压输电工程,根据特高压交流试验示范工程和特高压直流示范工程的实践,给出了特高压交流变压器、特高压换流变压器的绝缘结构特点,分析了两种特高压直流换流变现有引线装置和套管的特性,介绍了特高压变压器、换流变的主、纵绝缘设计要求和型式。在此基础上,提出了特高压变压器(换流变)出线装置和套管的国产化推进方案。     

高压换流变压器开式及闭式阀侧引线的设计

介绍了开式及闭式阀侧引线的发展情况及国产化设计、制造、电场计算和对比分析等内容。目前,闭式、开式阀侧引线已经在多台换流变压器上成功使用,各项指标的实测值均满足协议要求,这标志着两种类型阀侧引线的设计取得了圆满成功。     

一起特高压换流变压器阀侧操作冲击击穿试验故障分析

特高压换流变压器是直流输电系统的核心设备,与换流阀一起作为交、直流系统的连接枢纽,其设备质量关乎交、直流电网的安全稳定运行。文中通过油色谱分析、排油内检与解体检查,分析了一起特高压换流变压器阀侧操作冲击击穿试验故障,判断故障原因为阀侧成型引线端部均压铜管存在质量缺陷,凸起尖端在操作冲击电压下诱发放电,并经成型引线表面、最外层出线角环、铁心柱屏蔽筒外层绝缘纸板形成贯穿性放电通道,最终对铁心地屏及拉板放电击穿。文中针对该次故障提出了防范措施与建议,提升了特高压换流变的质量管控水平。     

换流变压器阀侧试验对绝缘考核的有效性

通过对换流变压器阀侧出线装置这一典型绝缘结构的电场计算，对各种试验的绝缘考核的有效性作了评价，并提出了相应的改进意见。     

高压直流输电用换流变压器

简要分析了换流变压器设计中的难点和特殊要求 ,介绍了三峡—常州直流输电工程的换流变压器的结构和基本性能参数     

向—上特高压直流输电工程换流变压器充电失败分析

向家坝—上海（简称向-上）±800kV特高压直流输电工程第3阶段系统调试初期,复龙换流站极Ⅰ高端换流变压器前3次充电均未成功。文中基于换流阀阀基电子设备（VBE）在换流变压器充电后启动的自检功能及其原理,结合换流阀冷却主回路的主副水泵切换逻辑与换流变压器在充电过程中产生的励磁涌流情况,深入分析了换流变压器充电失败原因,...     

换流变压器阀侧试验对绝缘考核的有效性（下）

换流变压器阀侧试验对绝缘考核的有效性（下）文凯成王瑞珍（湖北省电力试验研究所，武汉４３００７７）４对现行试验标准的讨论４．１长时直流电压试验现行长时直流电压试验标准的试验电压值［６，７］是按额定电压（ＵＶＯ，Ｕｄ）计算的。文献［２］建议按最高运行电压...     

特高压换流变现场局部放电试验的电场计算及起晕校核

为研究特高压换流变压器现场局部放电试验的电晕控制策略,根据哈密南站换流变压器试验布置方式,建立3D模型,选取试验时最高电位进行加载,利用有限元法计算得到不同试验方式下各设备的电场分布云图及最大场强值。并根据经验公式以及阀厅金具球起晕场强试验数据进行了起晕场强校核。计算结果表明,在当前试验方案下,采用的试验设备尺寸均有较大的裕度,满足局部放电试验的电晕控制要求。     

特高压直流换流变压器试验标准和要求的探讨

中国目前正在建设两个打破世界纪录的特高压直流输电工程,一是±800kV云南一广东直流输电工程,二是±800kV向家坝-上海直流输电工程。文章探讨了这两项直流输电工程的换流变压器在型式试验期间遇到的一些技术问题。该试验是按照客户基于相关的IEC标准提出的项目设备规范要求实施的,因此研究结果与相关的IEC标准及该试验的实际经验有关。基于这些研究结果,KEMA提出了对将来工程中换流变压器的试验要求的建议以及针对个别具体试验的改进措施。有一点要强调的,KEMA所推荐的变压器试验顺序值得遵循,因为在这一方面IEC标准是不明确的。     

换流变压器绝缘结构分析

换流变压器的绝缘结构是换流变压器的核心技术,关系到换流变压器和直流输电系统的安全运行.换流变压器在直流系统中的特殊工况,决定了其主绝缘、阀侧出线装置承受了不同于交流变压器的电压作用.笔者从换流变压器绝缘结构中承受的电压入手,分析了绝缘结构中电压分布以及不同绝缘材料在不同电压下的作用与配合.随着特高压直流输电技术的发展及...     

奉贤换流站换流变压器直流饱和保护分析

奉贤换流站是±800kV向家坝一上海特高压直流输电工程的受端变电站,在不平衡运行方式下该站的换流变压器充电时曾经出现过换流变压器饱和保护动作告警、甚至跳闸的情况。对奉贤换流站的换流变压器饱和保护原理进行介绍,并分析其动作逻辑、定值是否合理,然后讨论可能导致饱和保护误动的原因和生产厂家的解决方案。     

新一代±800 kV/8 GW特高压直流工程换流阀晶闸管设计优化

新一代标准化±800 kV/8 GW特高压直流工程对换流阀晶闸管性能及可靠性提出更高要求。通过分析新一代标准化特高压换流阀设备的性能提升需求,明确了晶闸管产品的性能参数优化目标;在以往工程晶闸管研制的基础上,研究了进一步提升电流性能、降低通态压降、提高动态参数一致性及安全裕度的优化设计与工艺改进方法,完成了2种国产技术路线的新一代标准化±800 kV/8 GW特高压直流工程用8.5 kV/5 500 A晶闸管产品设计,并通过专项试验对比分析不同技术路线晶闸管产品的性能特点。研究及试验结果表明,经优化设计后,2种国产晶闸管产品的通态压降与通流特性均得到提高,动态参数一致性更优,安全裕度进一步提升,2种国产晶闸管产品均能够满足新一代特高压工程要求。     

混合电场作用下换流变压器阀侧绕组电场分析

为了计算换流变压器阀侧绕组端部电场分布,建立了油纸复合绝缘结构的电路模型。并在分析阀侧绕组励磁电压类型的基础上,利用有限元分析法计算了在交流、直流、交直流叠加和极性反转电压作用下的电场分布,总结了电场分布规律。结果表明,换流变压器阀侧绕组电场分布既有其规律性又有其复杂性,在直流电场作用下的阻性电场分布将导致纸板中的电场集中;而交流电场作用下的容性电场分布将导致变压器油中的电场集中;在极性反转过程中由于空间电荷的存在,油中承担了较高的电压。该分析结果可为换流变压器阀侧绕组端部的绝缘设计提供依据。