换流变压器与电力变压器的比较分析正式样本
换流变结构原理
第一章 换流变结构
1 换流变压器的作用 2 换流变压器的接线方式 3 换流变压器绕组的常见类型 4 铁心及夹件系统的结构 5 换流变与普通变压器的主要差别
1 换流变压器的作用
我们把用于直流输电的主变压器称为换流 变压器。它在交流电网与直流线路之间起连接 和协调作用，将电能由交流系统传输到直流系 统或由直流系统传输到交流系统。换流变压器 是超高压直流输电工程中至关重要的关键设备， 是交、直流输电系统中换流、逆变两端接口的 核心设备。
5 换流变与普通变压器的主要差别
（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。
冷却器
本体呼吸器 分接头呼吸器
4 换流变压器本体保护（跳闸）
SF6密度继电器
温度测量装置
瓦斯继电器
分接头油 流继电器
分接头压 力继电器
5 换流变压器本体保护（报警）
本体压力释放阀
气囊泄漏传感器 分接头压力释放阀
油位传感器
在线气体分析装置
冷却器油流指 示器
3 换流变压器绕组的常见类型 德国西门子公司生产的单相三绕组变压器
4 铁心及夹件系统的结构
换流变铁心为单相四柱式，两个心柱 和两个旁轭，两个心柱上的线圈全部并联 连接，每柱容量为单相容量的一半。铁心 采用六级接缝，有效地降低接缝处的空载 损耗和空载电流。全斜无孔绑扎结构，间 隔一定厚度放置减震胶垫，以降低铁心磁 滞伸缩而引起的噪声。
(完整版)换流变压器与交流系统的主变压器比较
换流变压器与交流系统的主变压器比较超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。
这些优点[1>包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。
我国目前已投运的超高压直流输电工程包括葛上直流、天广直流和三常直流等，在这些工程中所有的保护与控制系统都是国外进口设备。
换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。
它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在较优的状态等。
换流变压器的投资在换流站中占有很大的比例，换流变压器的可靠安全运行是直流输电系统可靠安全运行的基础。
因此对换流变压器提供完善的保护功能对直流输电系统的安全稳定可靠运行显得尤为重要。
下面主要讨论换流变压器的特点、直流输电的各种运行工况对换流变压器保护的影响，并结合其特点提出相应的保护原理与方案。
1 换流变压器的特点以及对保护带来的影响1.1 短路阻抗直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。
短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。
1.2 直流偏磁当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。
如果此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。
因此，要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。
1.3 谐波由于换流器的非线性，在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。
对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n 1次谐波电流（p为脉波数，n为任意正整数）。
变压器的分类和作用
变压器的分类和作用变压器是一类广泛应用于电力系统中的电气设备，主要用于变换交流电的电压和电流。
根据其功能和使用环境的不同，变压器可以分为多种类型，如功率变压器、储能变压器、电力变压器、配电变压器等。
下面将对这些不同类型的变压器进行详细的分类和讨论。
1.功率变压器：功率变压器用于改变电网络中的电压或电流，以实现输电线路之间的电压变化和分配电能的平衡。
根据其结构和工作原理的不同，功率变压器可以分为分接变压器、自耦变压器和非线性变压器等。
-分接变压器：分接变压器是一种带有多个中性点的变压器，可以根据需要调整主绕组和副绕组的有效匝数比例，从而实现不同的电压变换比例。
它常用于市政电网或工矿企业的供电系统中。
-自耦变压器：自耦变压器是一种在主要绕组和副绕组之间共享部分匝数的变压器。
它的构造简单，成本较低。
通常用于电气设备的启动、调节和控制电压。
-非线性变压器：非线性变压器主要应用于对非线性负载的供电系统。
它能够提供稳定的电压输出，并解决由于负载变化而引起的电压波动和谐波扭曲。
非线性变压器在现代工矿企业和大型商业场所中得到广泛应用。
2.储能变压器：储能变压器主要用于存储和释放电能。
在电力系统中，储能变压器通常与风力发电、太阳能发电等可再生能源设备一起使用，以平衡电力系统的供需。
储能变压器常见的类型有液流电池储能变压器、超级电容器储能变压器和超导磁能储能变压器等。
-液流电池储能变压器：液流电池储能变压器将电力转化为化学能，并在需要时释放化学能以供电。
它的充放电过程相对较为稳定和可控，适用于长期储能。
-超级电容器储能变压器：超级电容器储能变压器能够快速地存储和释放电能。
它的充放电过程速度很快，适用于短期储能和稳定电网频率。
-超导磁能储能变压器：超导磁能储能变压器通过超导材料中的磁能存储和释放电能。
由于超导材料在低温下具有极低的电阻，这种变压器可以实现高能量密度和高效率的储能和释放。
3.电力变压器：电力变压器主要用于电力系统中的电能变换过程，包括发电、输电和配电等。
(完整版)变压器结构简介
变压器分类
从冷却和绝缘介质的不同可归纳以下几类： 油浸式变压器：采用矿物油作为冷却和绝
缘介质的变压器。 气体绝缘变压器：采用人工合成某种气体
（SF6气体）作为冷却和绝缘介质的变压 器 干式变压器：用空气冷却，固体绝缘介质 的变压器。
变压器两大基本结构形式：
壳式变压器 芯式变压器
它们的区别主要在磁路即铁心分布上。 壳式变压器铁心的轭包围住线圈，好象形成一个外 壳，因此而得名。 芯式变压器铁心大部分在线圈之中，只一部分在线 圈之外构成铁轭作为磁回路。
变压器铁心结构
铁心在变压器中构成一个闭合的磁路．又是安装线 圈的骨架．对变压器电磁性能和机械强度是极为重 要的部件。但对大多数变压器来说是采用叠积式的 铁心。对心式变压器来说，套装线圈的铁心柱总是 由多级叠片组成一个近似圆形的截面，以求得在圆 形线圈内部更有效地利用空间．铁轭即不套线圈的 部分一般可与心柱的截面形状相同，但有时为降低 铁心高度采用变形轭，这时铁轭截面可做成矩形、 椭园形，再进一步要求降低铁心高度时，就要应用 旁轭，旁轭截面形状一般均为椭园形或矩形。
线圈的类型及其特点
根据结构和工艺特点，线圈可分为以下几种基本类 型：
一、层式线圈 1）圆筒式线圈 2）箔式线圈 二、饼式线圈 1）连续式线圈 2）纠结式线圈 3）内屏蔽式线圈 4）螺旋式线圈
圆筒式线圈
圆筒式线圈有单层、双层、多层的结构，单层多 用于小容量变压器的低压圈，大容量变压器调压 线圈有时也采用单层圆筒式结构。
变压器端部绝缘结构
变压器端部绝缘结构是指绕组的端部对上下铁轭 之间的绝缘。 由于上下铁轭的几何形状而使该部 位的电场是极不均匀的电场。绕组的端部往往要 承受较高幅值的工频和冲击电压。由于电极形状 差所以不得不增加电极之间的距离。端部绝缘距 离增大，将使变压器铁窗高度增加，变压器体积 和重量也随之增加。因此要求在不增加成本,不降 低绝缘强度的前提下尽可能的减小端部的绝缘距
换流变压器
4、有载调压
为了补偿换流变压器交流网侧电压的变化以及将触发角运行在适 当的范围内以保证运行的安全性和经济性，要求有载调压分接开 关的调压范围较大，特别是可能采用直流降压模式时，要求的调 压范围往往高达20% ~ 30%。
5、直流偏磁
运行中的换流变压器阀侧及交流网侧绕组的电流，包含有直流分 量，使换流变压器产生直流偏磁现象，导致变压器损耗、温升及 噪音都有所增加。
2.换流变压器双边插入阀厅布置 （雷同单边插入） 3.换流变压器脱开阀厅布置 （与单边插入相反）
四、实例
葛南及天广直流工程换流变压器的结构型式有以下几种方案
1）方案Ⅰ单台容量过大, 无法解决运输问题,备用容量也很不经济 2）方案Ⅱ在技术经济上较方案Ⅲ优越,台数少, 每台变压器均可将阀套管 伸入阀厅,大大简化换流变压器入阀厅引线和节省占地面积。 但是方案Ⅱ 单台变压器运输重量达420 t , 运输尺寸3. 7 m×10.5 m×5.6 m。 3）方案Ⅲ变压器单台运输重250t。运输尺寸3.3m×9.5 m×4.7 m
整体结构
高压套管 ABB GOE components 中性点套管 ABB components
冷却器
储油柜
阀侧套管
ABH GGF components
梯子
千斤顶
快速压力释放发
器身结构
HV 屏蔽管
换流变压器与电力变压器的比较分析
换流变压器与电力变压器的比较分析变压器是一种重要的电力设备，常用于电力系统中实现电能的变换和传输。
在变压器的分类中，根据不同的应用场景和工作原理，我们可以将其分为多种类型，其中比较常见的包括换流变压器和电力变压器。
换流变压器换流变压器（Rectifier Transformer）是一种专门用于直流输电和交直流转换的变压器。
它在高电压交流输电线路上接收交流电，并将其转换为低电压交流电，然后经过相应的直流组件将其转换成为电力公司所需的直流电。
换流变压器的主要特点包括：工作原理换流变压器使用电力系统中的两个大型装置，高压和低压变流器。
变压器将输送至变流器的高压变信号转换为交流电，然后将其输出到低压变流器进行交直流转换。
这种操作使得电力系统能够从高压线路上输送直流电，实现长距离电力输送。
应用场景换流变压器广泛应用于交直流变换站或直流输电线路上，其主要作用是将来自交流输电系统的电能转换到直流输电系统中，或者将直流输电系统中的电能转换到交流输电系统中。
由于换流变压器所涉及的直流输电系统需求非常的苛刻，因此其在设计和制造时需要考虑更多的因素。
比如在换流变压器中使用的冷却系统需要保证其能够在高温和高湿度的工作环境中进行长时间的工作，并确保稳定和可靠的工作。
电力变压器电力变压器（Power Transformer）主要用于普通的电能传输，将高压电输送到低压电区域中，或者将低压电转变为高压电以供工业和居民使用。
电力变压器相对于换流变压器而言，其工作和设计原理相对简单一些，其主要特点包括：工作原理电力变压器使用一个磁性铁芯来传递电能，该芯介于输入和输出线圈之间，从而实现电压的变换。
其工作原理基于法拉第电磁感应定律，可将变壓比表示爲输入线圈的匝数与输出线圈的匝数之比。
应用场景电力变压器被广泛应用于电力系统中，其主要作用是将来自输电系统的电能变换为合适的电压供应给工业和居民使用，也可以将工业和居民使用的低压电转换为高压电以供输电系统传输。
换流变压器讲座
负载特性 电、磁回路 正弦波电流
非正弦波电流（含谐波电流）
三、换流变压器型式
换流变压器可以根据直流系统的要求设计所需要的结构型式 ，可以是三相三绕组式、三相双绕组式、单相双绕组式和单相三 绕组。换流变结构型式的选择受产品容量大小、绝缘水平、运输 限制、换流阀和阀厅的布置、试验条件等的限制。
(a) 三相三绕组 (b) 三相双绕组 (c) 单相三绕组
铁心采用特殊的ASECOND绑带绑扎，器身 上下均设磁分路、器身采用油压管压紧、线圈 两端采用特殊导线、调压线圈引线中采用ZnO 避雷器。
PKDFP-500-3000-290 平波电抗器介绍
这是西变为三峡-常州直流输电工程提供的关键 设备，是目前国际上同类产品技术性能要求最高、体积 最大的产品，代表世界最新技术水平。
(d)单相双绕组
对于容量较大的换流变压器，可采用单相变压绕组。在运 输条件允许时应采用单相三绕变压器。这种型式的变压器带有 一个交流网侧绕组和两个阀侧绕组，阀侧绕组分别为Y连接△ 连接。两个阀侧绕组具有相同的额定容量和运行参数（如阻抗 和损耗），线电压之比为 √ 3， 相角差为30°。
高压大容量直流输电系统采用单相三绕组换流变压器组相 对于采用单相双绕组来说具有少的铁心、油箱、套管及有载调 压开关，因此原则上采用三相变压器绕组更经济、可靠。但三 相绕组变压器的运输质量约为单相双绕组的1.6倍。
二、换流变压器与普通电力变的异同
换流变压器与普通的电力变压器在工作原理和基本结构上 是相同的。
由于换流变压器（阀侧绕组）在整流回路的电气连接位置 及换流变压器的负载特性是与普通的电力变压器不同，使得换 流变压器在绝缘结构、电磁回路的设计上比普通的电力变压器 更复杂，如直流电压、极性反转电压、谐波电流、直流偏磁、 有载调压等问题。当然，在产品生产和验收中要增加与之相对 应的验证试验。
换流变压器
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中国 西电集团
技术 培训
西安西电变压器有限责任公司
企业二次培训
ABB高层领导为培训人 员颁发证书
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中国 西电集团
西安西电变压器有限责任公司
三常线 ZZDFPZ—297500/500 Y 换流变压器 三常线 ZZDFPZ—297500/500 Δ 换流变压器
ZZDFPZ-297500/500换流变压器介绍
统
绝缘结构
主要考虑交流电压（工频电 除考虑交流电压还要考虑直流 压、雷电和操作过电压） 电压（包括极性反转电压）
电、磁回路 正弦波电流
非正弦波电流（含谐波电流）
4
中国 西电集团
西安西电变压器有限责任公司
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中国 西电集团
西安西电变压器有限责任公司
三、换流变压器型式
换流变压器可以根据直流系统的要求设计所需要的结构型式 ，可以是三相三绕组式、三相双绕组式、单相双绕组式和单相三 绕组。换流变结构型式的选择受产品容量大小、绝缘水平、运输 限制、换流阀和阀厅的布置、试验条件等的限制。
高压大容量直流输电系统采用单相三绕组换流变压器组相 对于采用单相双绕组来说具有少的铁心、油箱、套管及有载调 压开关，因此原则上采用三相变压器绕组更经济、可靠。但三 相绕组变压器的运输质量约为单相双绕组的1.6倍。
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中国 西电集团
西安西电变压器有限责任公司
换流变压器与电力变压器的比较分析(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________换流变压器与电力变压器的比较分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-8149-89 换流变压器与电力变压器的比较分析(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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换流变压器是超高压直流输电工程中至关重要的关键设备，是交、直流输电系统中的换流、逆变两端接口的核心设备。
它的投入和安全运行是工程取得发电效益的关键和重要保证。
换流变压器的关键作用，要求其具有高可靠性和高技术性能。
因为有交、直流电场、磁场的共同作用，所以换流变压器的结构特殊、复杂，关键技术高难，对制造环境和加工质量要求严格。
开展换流变压器设计制造关键技术的研究、攻克和制造条件改造工作，不断提高试验手段，将有利于全面掌握换流变压器的设计制造技术，实现换流变压器国产化，填补国内空白。
同时可促进国内交、直流输电设备设计制造水平的进一步提高和发展，为特高压交、直流输变电设备的发展打下基础，做好前期准备，实现换流变压器国产化。
换流变压器(Converter Transformer) 接在换流桥与交流系统之间的电力变压器。
采用换流变压器实现换流桥与交流母线的连接，并为换流桥提供一个中性点不接地的三相换相电压。
换流变压器与换流桥是构成换流单元的主体。
换流站的主要设备及作用
换流站的主要设备及作用换流站是电力系统中的重要设备，其作用是将不同电压等级的电力互相转换，实现不同电网之间的互联互通。
换流站由一系列主要设备组成，下面将逐一介绍这些设备及其作用。
第一，换流变压器。
换流变压器是换流站的核心设备，其作用是将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
换流变压器由高压侧和低压侧组成，通过变压器的变换作用，可实现电网之间的电力传输。
第二，换流阀。
换流阀是换流站的关键设备，其作用是将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
换流阀通常由电子器件组成，如晶闸管等，通过逆变或整流操作实现电力的互相转换。
第三，滤波器。
滤波器是换流站中的重要设备，其作用是去除换流变压器中产生的谐波及其他杂频干扰，保证电网的稳定运行。
滤波器通常采用电容器或电感器等元器件组成，可有效滤除电力系统中的杂波。
第四，控制系统。
控制系统是换流站的核心控制设备，其作用是监测和控制换流站各个设备的运行情况，保证换流站的正常运行。
控制系统通常由计算机、传感器、执行器等组成，可以实现对换流变压器、换流阀等设备的在线监测和远程控制。
除了以上主要设备外，换流站还包括辅助设备，如冷却系统、保护系统、通信系统等。
冷却系统用于保持换流站设备的正常工作温度，通常采用冷却水或冷却风进行散热。
保护系统用于保护换流站设备免受过电压、过电流等异常情况的损害。
通信系统用于与其他电力系统进行实时通信，保证电力传输的及时性和可靠性。
综上所述，换流站的主要设备包括换流变压器、换流阀、滤波器和控制系统等。
这些设备通过互相配合，实现电力系统之间的电能互联互通，保证电力系统的稳定运行。
同时，换流站还包括冷却系统、保护系统和通信系统等辅助设备，通过提供冷却、保护和通信功能，确保换流站的安全运行和可靠性。
换流变压器与电力变压器的比较分析
换流变压器（1.）与电力变压器（2.）的比较分析科技名词定义1.中文名称：换流变压器英文名称：converter transformer其它名称：换流变、变流变压器定义：将电能从交流系统传输给一个或多个换流桥，或者相反传输的变压器。
2.中文名称：电力变压器英文名称：power transformer定义：通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流的电力设备。
由铁芯和套于其上的两个或多个绕组组成。
变压器结构部件1. HVDC换流变压器为了提高整流效率，由2个6脉冲换流桥组成，这样就要2组阀侧绕组，一组为Y接，另一组为D接。
可有3种选择：每相2台三相双绕组，或为单相三绕组（3台组成三相组），亦或单相双绕组（每台只含一个Y相或一个D相，阀侧绕组，6台组成2个三相组）。
2.普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯柱上，内为低压绕组，外为高压绕组。
（电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上）变压器在带负载运行时，当副边电流增大时，变压器要维持铁芯中的主磁通不变，原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。
变压器二次有功功率一般=变压器额定容量（KVA）×0.8（变压器功率因数）=KW。
电力变压器主要有：A、吸潮器（硅胶筒）：内装有硅胶，储油柜（油枕）内的绝缘油通过吸潮器与大气连通，干燥剂吸收空气中的水分和杂质，以保持变压器内部绕组的良好绝缘性能；硅胶变色、变质易造成堵塞。
B、油位计：反映变压器的油位状态，一般在+20O左右，过高需放油，过低则加油；冬天温度低、负载轻时油位变化不大，或油位略有下降；夏天，负载重时油温上升，油位也略有上升；二者均属正常。
C、油枕：调节油箱油量，防止变压器油过速氧化，上部有加油孔。
D、防爆管：防止突然事故对油箱内压力聚增造成爆炸危险。
E、信号温度计：监视变压器运行温度，发出信号。
指示的是变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10℃。
《高压直流输电原理与运行》习题
第6章 1. 直流线路故障时，如何保证对故障电流的限制？如果电流太小，出现电流间断，会 有什么危害？ 2. 证明三相电压中，一相为零时，直流的功率变为原来的 2/3（设直流电流不变）。 3. 从交流系统无功特性与直流输电无功特性对比的角度，分析换流母线电压稳定性。 4. 分析下述因素对发电机通过直流送出时发生轴系扭振的影响：1）送端与交流系统是 否互联；2）发电机机械阻尼的大小。 5. 分析换流器在交流电压控制中可能发挥的作用及其局限性。
z 《高压直流输电原理与运行》习题
第2章 1. 目前高压直流输电工程中广泛采用的换流器选用哪一种电力电子器件？采取什么样 的构成方式？ 2. 晶闸管换流阀包含哪些主要部分？ 3. 晶闸管级中阻尼回路的作用是什么？ 4. 换流变压器的主要功能是什么？它与常规电力变压器有何区别？ 5. 平波电抗器有哪几种类型？其特点如何？ 6. 直流输电线路分为哪几种类型？
是多少？如何保证各电平台阶的高度一致？
第9章 1. 分析多端直流输电为什么可以减少弃风、弃光？ 2. 混合型直流断路器中辅助断路器的作用是什么？其控制时序和主断路器、机械开关 是如何配合的？ 3. 分析包含网孔的多端直流输电每条支路的潮流是否可以通过换流器控制唯一确 定？ 4. 说明混合多端直流输电中 VSC 端子和 LCC 端子实现个别端子潮流反转控制的方法有 何不同？ 5. 混合多端直流输电中，确定端子类型时通常考虑哪些因素？ 6. 并联多端直流输电各端子间的控制是如何实现协调的？电压决定端子选择的依据 是什么？
直流输电±800kV换流变压器的绝缘结构分析
直流输电±800kV换流变压器的绝缘结构分析摘要：换流变压器是直流输电系统中的关键设备之一，在整流侧换流变压器主要是提供特殊要求的电源，通过换流器将交流网路的电能转换为高压直流电能，通过高压直流输电线路传输，在逆变侧换流变压器则反过来将直流电能通过换流器转换为交流电能，并通过换流变压器转换为正常交流正弦电压，送到其它网路。
关键词：换流变压器；直流输电；±800kV；绝缘结构分析中图分类号：TM401文献标识码：A引言与交流输电相比，高压直流输电在远距离、大容量输电上具有明显的优势，所以在许多发达国家电力系统中得到较大的发展。
我国自1987年舟山直流输电工程投入运行以来，已有多条±500kV直流输电系统建成，目前已开工建设±800kV 直流输电系统。
在±800kV直流输电系统中，处于最高端的换流变压器阀侧对地直流电压为±800kV。
由于换流变压器还要承受交流电压、雷电冲击电压、操作冲击电压及直流极性反转电压的作用，给±800kV换流变压器绝缘结构的设计带来了较大的困难，为此，笔者对±800kV换流变压器的绝缘结构进行了详细计算分析，为保证±800kV换流变压器产品的安全运行奠定了基础。
1±800kV换流变压器主绝缘结构分析换流变压器主绝缘结构的确定，主要取决于电场分析计算。
由±800kV换流变压器绝缘水平可知，与一般电力变压器相比，换流变压器运行时不仅要承受交流、雷电冲击、操作冲击电压作用，而且还要承受直流电压作用和极性反转电压作用。
对于由油、纸和纸板组成的换流变压器绝缘结构，交流、雷电冲击、操作冲击电压作用的电场分布与电力变压器电场分布基本一样，主要取决于不同材料的介电常数。
而直流电压作用时，其电场分布主要取决于不同材料的电阻率。
这说明对于介电常数比较低的变压器油而言，交流、雷电冲击、操作冲击电压作用的电场强度比较大，是绝缘弱点区域；而对于电阻率较高的纸、纸板固体绝缘，直流电压作用的电场强度较大，是绝缘弱点区域。
工频变压器与换流变压器
工频变压器与换流变压器摘要：变压器关键词：换流变压器；工频变压器；异同0 引言1变压器绕组三相工频变压器和换流变压器都是通过绕组间的电磁感应来实现电压变换的，绕组结构对电压有直接的影响。
1.1 三相变压器联结组在工频三相变压器中，不论是一次侧绕组还是二次侧绕组，主要有两种联结方式，即星形联结（简称Y联结）和三角形联结（简称D联结）。
并规定三相高压绕组首、末端的标志分别用大写字母A、B、C和X、Y、Z表示，三相低压绕组首、末端的标志分别用大写字母a、b、c和x、y、z表示。
Y 联结将三个末端X、Y、Z或x、y、z联在一起成为中性点，以N（高压侧）和n（低压侧）标记。
D联结将三相绕组首末端依次联结在一起，形成闭合环形，并根据连接的方向有两种联结方法。
图1 变压器绕组Y联结图2变压器绕组D联结三相变压器的高、低压绕组，都既可以采用星形联结，也可采用三角形联结；同一铁心柱上的高低压绕组，可以绕向相同或不同进而使得电压正负不同，也可以是同相的或不同相的。
这样高低压绕组的联结方式就有各种不同的组合，每种组合即为一种联结组。
对于三相变压器，同一相低压侧和高压侧的线电动势的相位差总是30°的整数倍。
由于钟面上相邻两个时数刻度的夹角是30°，因此可以用时钟序数来表示该相位差。
时钟序数和表示绕组联结方式的英文字母结合起来，构成三相变压器的联结组标号。
如联结组标号为YNyn0d11的变压器为三相三绕组变压器，高压和中压绕组均为星形联结，并有中性点引出，低压绕组为三角形联结，中压侧线电动势与高压侧对应的线电动势同相，低压侧线电动势滞后高压侧对应的线电动势330°。
为了制造和使用方便，我国国家标准规定三相双绕组电力变压器的联结组为YNd11，Yyn0，Dyn11和Yd11。
YNd11联结组主要用于高压输电线路中，Yyn0和Dyn11联结组主要用于配电变压器，Yd11用于二次电压超过400V，额定容量不超过6300kV·A的电力变压器。
换流变压器
对于容量较大的换流变压器，可采用单相变压器。在运输条件允 许时应采用单相三绕组变压器。这种型式的变压器带有一个交流 网侧绕组和两个阀侧绕组，阀侧绕组分别为Y连接和Δ连接。与单 相双绕组变压器相比具有更少的铁芯、油箱、套管及有载调压开 关，因此采用三绕组变压器要更经济、可靠。但单相三绕组变压 器的运输质量约为单相双绕组的1.6倍。
原因：1个网侧绕组2个阀侧绕组，分别接成星形和三角形，两阀侧绕组具有相 同的额定容量，一极一组12脉动只需要3台。 原则上采用三绕组变压器跟经济、更可靠，但单相三绕组运输费用为单 相绕组的1.6倍，当运输困难时，采用单相双绕组变压器每极需要6台单 相双绕组换流变压器。
三峡直流产品公路运输 吊装与出厂
谢谢大家！
三、换流变压器主要参数选择与选型
1、换流变压器阀侧交流额定电压UVN 2、换流变压器阀侧额定交流电流IVN 3、换流变压器额定容量SN 4、换流变压器短路阻抗（短路电压） 5、换流变压器有载分接头调节方式及分接头调节范围
换流变压器的选型：
采用何种结构型式的换流变压器，应根据换流变压器交流侧及直 流侧的系统电压要求、变压器的容量、运输条件以及换流站布置 要求等因素进行全面考虑确定。
使某些金属部件和油箱产生局部过热现象。 ❖ 对于有较强漏磁通过的部件要用非磁性材料或采用磁屏蔽措施。 ❖ 数值较大的谐波磁通所引起的磁致伸缩噪音，一般处于听觉较为
灵敏的频带，必要时要采取更有效的隔间措施
4、有载调压
❖ 为了补偿换流变压器交流网侧电压的变化以及将触发角运行在适 当的范围内以保证运行的安全性和经济性，要求有载调压分接开 关的调压范围较大，特别是可能采用直流降压模式时，要求的调 压范围往往高达20% ~ 30%。
换流变压器短路阻抗大的原因
换流变压器短路阻抗大的原因换流变压器短路阻抗大？听起来像是个专业又复杂的术语，咋一听还真有点懵。
不过，别担心！咱们今天就把它拆开讲，轻松聊聊这背后的原因，保证你看完之后不但不晕，反而能跟别人聊两句，满满的专业范儿。
什么是换流变压器？简单来说，它就是电力系统中的一个“功臣”，负责把高电压的交流电转换成低电压的直流电，或者把低电压的交流电转换成高电压的交流电。
说白了，它就像一个电力界的“变形金刚”，能根据需要随时“变换”电压大小。
可是，这个换流变压器在工作时，短路阻抗有时候会显得特别大，为什么呢？你可能会想，短路不就意味着电流一来就没阻碍地通过了？咋会还出现“阻抗大”这种说法呢？嗯，这就是问题的关键了。
其实短路阻抗，是指当变压器两端发生短路时，电流通过变压器内部的电阻和电感的阻力大小。
简单来说，就是电流想从变压器的一端跑到另一端，中间会被它的内部“拦路虎”给卡住——这个“拦路虎”就是阻抗。
为什么有的换流变压器短路阻抗大呢？咱们要知道变压器的结构。
换流变压器里面的绕组、铁芯、外壳，都是电流经过时会遇到不同程度“刁难”的地方。
如果这些部件的设计、材料选择或者制造工艺不太完美，电流就得“费劲儿”才能通过，短路阻抗自然就会大了。
再说了，换流变压器的工作环境也是有影响的。
就拿那些大规模的换流站来说，里面的设备都是“重量级”选手，要求也非常高。
它们必须在高压、高频的电力环境下长期稳定运行。
为了满足这种高标准，变压器的设计往往会采用较高的材料规格，甚至有些设计为了提高安全性，会故意加大阻抗，让电流不容易通过，从而避免在短路等紧急情况下过大的电流对系统造成损害。
哎，你可能会想，变压器短路阻抗大不就意味着电流通过的更费劲，功率损耗更大？对，没错！但是，反过来说，变压器短路阻抗大的另一个好处就是，它能有效地限制电流。
举个例子，如果没有阻抗，电流在短路时就像洪水猛兽一样，瞬间就能炸开整个系统，搞得电网一片混乱，甚至带来灾难性的后果。
换流变压器故障分析与建议
换流变压器故障分析与建议摘要: 介绍了换流变压器的两种常见故障，并对它们分别进行了分析。
根据分析结果，初步确定了故障位置和原因。
为今后该类变压器的故障诊断和定位提供参考。
关键词:换流变压器;故障诊断；分析建议引言变流变压器是直流换流站的重要设备。
套管在变流变压器的运行中起着保护作用。
但由于套管长期暴露在日晒雨淋下，经常发生故障，严重缩短了换流变压器的使用寿命。
由于变换器的结构和性能与普通交流变压器不同，因此对变换器的故障进行分析是有意义和必要的。
1换流变压器产气故障分析1.1故障现象某换流变压器于2012年10月13日投入系统调试。
2012年10月20日单元四A相换流变在系统调试期间油色谱C2H2增长至3.5μL/L，11月初，4号机组的逆变器中断，进行机油过滤和脱气。
随后，C2H2的a相流变学继续增长。
在与运营调度单位协商后，电力将于11月16日至26日再次终止，并由制造商进行排油和内部检查。
在内部检查期间，转换器的变压器不会移位，并且侧阀门层不能被移除。
只进行了机器的内部检查。
在内部检查过程中，发现抽芯带屏蔽线上的上拉带部分屏蔽帽和螺栓松动，现场拧紧。
在处理后，该单元于11月27日恢复运营。
在12月10日，单元4A的转化相的C2H2以5μm/ L突变，并且转化的单元相4A的C2H2顺序增加。
12月30日，单元4A的C2H2达到10.9 mul / L。
1.2故障原因分析（1）阀D导联屏蔽管末端未设置绝缘。
流变阀侧衬套使用导杆式干式套管,图1铅屏蔽管和套管压力图2球窝接头套管压力和铅屏蔽管接头资格单位使用的均衡目标和铅屏蔽管和套管连接模式,实际操作屏幕管道保温和之前的产品结构有偏差。
当变压变压器带电运行时，D阀上升座内的铅屏蔽管上端与压力平衡球的下挡板在充电时由于振动会产生断续接触。
屏蔽管与压力平衡球挡板在漏磁场作用下电位差小，导致间歇放电。
（2）阀D导联屏蔽管夹松动。
在变压器制造中，阀D型铅屏蔽管的保持结构不合理。
高压直流输电复习题及答案
一、1.两端直流输电系统怎样构成的，有哪些主要部分主要构成：整流站，逆变站和直流输电线路三部分。
2.两端直流输电系统的类型有哪些，系统接线方式如何单极系统双极系统背靠背系统3.直流输电的优点是什么直流输电架空线路只需正负两极导线、杆塔结构简单、线路造价低、损耗小；直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小、不易老化、寿命长，且输送举例不受限制；直流输电不在交流输电的稳定问题，有利于远距离大容量送电；采用直流输电实现电力系统之间的非同步联网；直流输电输送的有功功率和换流器消耗的无功功率均可由控制系统进行控制，可以改善交流系统的运行性能；在直流电的作用下，只有电阻起作用，电感电容均不起作用，可很好的利用大地这个良好的导电体；直流输电可方便进行分期建设、增容扩建，有利于发挥投资效益；输送的有功、无功功率可以手动或自动方式进行快速控制，有利于电网的经济运行合现代化管理。
4.直流输电的缺点是什么直流输电换流站比交流变电所的设备多、结构复杂、造价高、损害大、运行费用高、可靠性也差；换流器对交流侧来说，除了负荷（在整流站）或电源（在逆变站）是一个谐波电流源以外，还是一个谐波电流源，会畸变交流电流波形，需装设交流滤波器；换流器对至直流侧来说，除了是电源（在整流站）或负荷（在逆变站）以外，它还是一个谐波电压源，它会畸变电压波形，在直流侧需装设平波电抗器合直流滤波器；晶闸管换流器在就进行换流时需消耗大量的无功功率，在换流站需装设无功补偿设备；直流输电利用大地（海水）为回路而带来一些技术问题；直流断路器没有电流过零可以利用，灭弧问题难以解决。
5.直流输电的应用有哪些远距离大容量输电电力系统联网直流电缆送电现有交流输电线路的增容改造轻型直流输电6.直流输电的工程目前有哪些其输送距离、输送电压等级、输送容量各为多少两端换流站各为哪里舟山直流输电工程输送距离54km，输送电压等级±100kv，输送容量为100MW，整流站在浙江省宁波附近的大碶镇，逆变站在舟山本岛的鳌头浦；葛洲坝——南桥直流输电工程，距离1045km，电压等级±500kv，容量1200MW，整流站在葛洲坝水电站附近的葛洲坝换流站，逆变站在上海南桥换流站；天生桥——广州直流输电工程，距离960km，电压等级±500kv，容量1800MW，整流站在天生桥水电站附近的马窝换流站，逆变站在广州的北郊换流站；嵊泗直流输电工程，距离，电压等级±50kv，容量6MW，可以双向送电，整流站在上海的芦潮港换流站，逆变站在嵊泗换流站；三峡——常州直流输电工程，距离860km，电压等级±500kv，容量3000MW，整流站在三峡电站附近的龙泉换流站，逆变站在江苏常州的政平换流站；三峡——广东直流输电工程，距离880km，电压等级±500kv，容量3000MW，整流站在湖北荆州换流站，逆变站在广东的惠州换流站；贵州——广东直流输电工程，距离960km，电压等级±500kv，容量3000MW，整流站在贵州安顺换流站，逆变站在广东的肇庆换流站；灵宝背靠背直流输电工程，电压等级120kv，容量360MW，；八、1.换流站过电压保护装置经历了哪三个阶段经历了保护间隙、碳化硅有间隙避雷器，金属氧化物无间隙避雷器2.直流避雷器与交流避雷器运行条件和工作原理的差别是什么(1)交流避雷器可以利用电流自然过零的时机来切断续流，而直流避雷器没有电流过零可以利用，因此灭弧较为困难；(2)直流输电系统中电容元件远比交流系统多，换流站避雷器的通流容量要比常规交流避雷器大得多；(3)正常运行时直流避雷器的发热较严重(4)某些直流避雷器的两端均不接地；(5)直流避雷器外绝缘要求高3.对直流避雷器的技术要求要求：非线性好，灭弧能力强，通流容量大，结构简单，体积小，耐污性能好4.避雷器芯片导通的三个阶段是什么第一阶段为低电场下的绝缘特性；第二阶段为中电场下避雷器的限压特性；第三阶段为高电场强度下的导通特性5.氧化锌避雷器性能的基本参数有哪些避雷器参考电压U ref，避雷器参考电流I ref，避雷器额定放电电流，避雷器保护残压U res，避雷器保护特性，避雷器连续运行电压6.直流输电换流站过电压保护和绝缘配合的目的是什么目的是寻求一种避雷器配置合参数选择方案，保证换流站所以设备在正常运行、故障期间及故障后的安全，并使得全系统的费用最省。
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文件编号：TP-AR-L5575In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________换流变压器与电力变压器的比较分析正式样本换流变压器与电力变压器的比较分析正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
换流变压器是超高压直流输电工程中至关重要的关键设备，是交、直流输电系统中的换流、逆变两端接口的核心设备。
它的投入和安全运行是工程取得发电效益的关键和重要保证。
换流变压器的关键作用，要求其具有高可靠性和高技术性能。
因为有交、直流电场、磁场的共同作用，所以换流变压器的结构特殊、复杂，关键技术高难，对制造环境和加工质量要求严格。
开展换流变压器设计制造关键技术的研究、攻克和制造条件改造工作，不断提高试验手段，将有利于全面掌握换流变压器的设计制造技术，实现换流变压器国产化，填补国内空白。
同时可促进国内交、直流输电设备设计制造水平的进一步提高和发展，为特高压交、直流输变电设备的发展打下基础，做好前期准备，实现换流变压器国产化。
换流变压器 (Converter Transformer) 接在换流桥与交流系统之间的电力变压器。
采用换流变压器实现换流桥与交流母线的连接，并为换流桥提供一个中性点不接地的三相换相电压。
换流变压器与换流桥是构成换流单元的主体。
换流变压器在直流输电系统中的作用有：?传送电力；?把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压；?利用变压器绕组的不同接法，为串接的两个换流器提供两组幅值相等、相位相差30°(基波电角度)的三相对称的换相电压以实现十二脉动换流；?将直流部分与交流系统相互绝缘隔离，以免交流系统中性点接地和直流部分中性点接地造成直接短接，使得换相无法进行；?换流变压器的漏抗可起到限制故障电流的作用；?对沿着交流线路侵入到换流站的雷电冲击过电压波起缓冲抑制的作用。
换流变压器的工作原理是将500 kV网侧交流电压通过变压器变为阀侧交流电压，经换流阀整流为直流传输。
为了提高整流效率，由2个6脉冲换流桥组成，这样就要2组阀侧绕组，一组为Y接，另一组为D接。
可有3种选择，每相2台三相双绕组。
500 kV 输电电压高、容量大，变压器均做成单相，或为单相三绕组(3台组成三相组)，抑为单相双绕组(每台只含一个Y相或一个D相，阀侧绕组，6台组成2个三相组)，。
为了适应换流器的工作条件，换流变压器就应具有不同于一般交流变压器的特点：首先，流过高压侧交流中含有高次谐波(特征谐波)，它使变压器的损耗增加，并有可能导致局部过热；再者，如换流阀发生不同步触发，则在交流侧和变压器中产生非特征谐波和直流分量，引起变压器的噪声、空载电流增大，损耗增加；另外换流变压器的阻抗偏差也影响换流阀的非特征谐波和直流分量，为此要加以限制；最后，也是最为重要的是，由于在高压网侧有1个或2个高压阀侧绕组(直流)，因而绝缘问题最为突出。
变压器阀侧除应承受一般交流电压外，还要承受叠加的直流电压。
在系统输送能量反向时，还有阀侧绕组的直流极性反转以及冲击试验电压等。
与一般电力变压器相比，对绝缘设计和制造都呈现出更为严格的技术要求，这是设计、制造所要考虑到的基本问题。
换流变压器是直流输电系统的主要设备，其主要参数按直流系统的特殊要求确定。
换流变压器的作用是向换流器供给交流功率或从换流器接受交流功率，并且将网侧交流电压变换成阀侧所需要的电压。
在整流站,用换流变压器将交流系统和直流系统隔离,通过换流装置将交流网络的电能转换为高压直流电能,利用高压直流输电线路传输;在逆变站,通过换流装置将直流电能转换为交流电能,再通过换流变压器送到交流电网;从而实现交流输电网络与高压直流输电网络的联络。
换流变压器提供相位差为30°的12 脉波交流电压,以降低交流侧谐波电流,特别是5 次和7 次谐波电流;作为交流系统和直流系统的电气隔离,削弱侵入直流系统的交流侧过电压;通过换流变压器的阻抗限制直流系统的短路电流进入交流系统;通过换流变压器可以实现直流电压较大幅度的分档调节。
换流变压器在直流输电系统中的作用有：1、传送电力；2、把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压；3、利用变压器绕组的不同接法，为串接的两个换流器提供两组幅值相等、相位相差30°(基波电角度)的三相对称的换相电压以实现十二脉动换流；4、将直流部分与交流系统相互绝缘隔离，以免交流系统中性点接地和直流部分中性点接地造成直接短接，使得换相无法进行；5、换流变压器的漏抗可起到限制故障电流的作用；6、对沿着交流线路侵入到换流站的雷电冲击过电压波起缓冲抑制的作用。
近年来，随着国民经济的持续发展，电力需求快速增长，电力工业发展迅速，输电电压等级逐步提高，电网规模不断扩大。
伴随着20xx年我国第～条1000kV特高压交流输电线路的投入运行与世界首条+800kV直流输电工程的开工建设，目前全国已经形成了六大区域电网互联，系统总容量达6亿千伏安的世界上最大规模的交直流互联电网之一。
这会将对电网安全稳定运行的要求提高到一个新的层次。
继电保护作为电网的安全保卫者，其重要性也被放在了越来越突出的位置，对其动作的性能与可靠度也提出了更高的要求。
电力变压器是电力系统的重要设备，不仅自身价格昂贵，它的正常运行对于整个系统的安全稳定也起着至关重要的作用。
然而变压器保护的正确动作率始终不高，这给电力系统的运行可靠性带来了隐患。
尤其是变压器空载投入或外部故障切除时产生的励磁涌流，常常会使保护发生误动作。
电力变压器通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流的电力设备。
由铁心和套于其上的两个或多个绕组组成。
电力变压器[1]是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。
当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。
二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。
主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。
额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。
现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。
最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。
当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。
由器身、油箱、冷却装置、保护装置和出线装置组成。
器身包括铁心、线圈、绝缘、引线和分接开关;油箱包括油箱本体和油箱附件(放油阀、接地螺钉、小车、铭牌等);冷却装置包括散热器和冷却器;保护装置包括储油柜、油标、安全气道、吸湿器、测湿元件和气体继电器;出线装置包括高、低压套管.变压器的基本元件是铁心和线圈。
铁心是由铁心柱和铁扼组成的闭合磁路，用厚度0.35~0.5mm的硅钢片叠压或卷绕而成。
线圈是变压器的电路部分，用绝缘铜线或绝缘铝线绕制而成。
线圈与线圈之间、线圈与铁心之间都有良好的绝缘，并留有不同形式的槽道，以便于散热和循环冷却。
油浸式变H器的铁心和线圈都浸没在绝缘油WN.容斌较大的变压器·油箱外焊有散热竹。
油经过油箱和散热管循环流动，把铁心和线圈发出的热量散发到空气中去。
大型变压器还采用加装风扇、强迫油循环、水冷等冷却方式。
工作原理：电力变压器是电力系统的重要设备，它主要通过交变的磁通把一种等级的电压、电流转变为另一等级的同频率的电压、电流，而且通过电力变压器可把不同等级的电力系统彼此联系起来。
它的种类很多，按照功用可分为升压变压器、降压变压器、特种变压器等；按照相数可分为单相变压器、三相变压器等；按照绕组数目可分为单绕组变压器、三绕组变压器、分裂绕组压器、自耦变压器等，但其工作原理是一致的。
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
主要部件及作用①、普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯柱上，内为低压绕组，外为高压绕组。
（电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上）变压器在带负载运行时，当副边电流增大时，变压器要维持铁芯中的主磁通不变，原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。
变压器二次有功功率一般＝变压器额定容量（KVA）×0.8（变压器功率因数）＝KW。
②、电力变压器主要有：A、吸潮器（硅胶筒）：内装有硅胶，储油柜（油枕）内的绝缘油通过吸潮器与大气连通，干燥剂吸收空气中的水分和杂质，以保持变压器内部绕组的良好绝缘性能；硅胶变色、变质易造成堵塞。
B、油位计：反映变压器的油位状态，一般在+20O左右，过高需放油，过低则加油；冬天温度低、负载轻时油位变化不大，或油位略有下降；夏天，负载重时油温上升，油位也略有上升；二者均属正常。
C、油枕：调节油箱油量，防止变压器油过速氧化，上部有加油孔。
D、防爆管：防止突然事故对油箱内压力聚增造成爆炸危险。
E、信号温度计：监视变压器运行温度，发出信号。
指示的是变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10℃。
国标规定：变压器绕组的极限工作温度为105OC；（即环境温度为40OC时），上层温度不得超过95OC，通常以监视温度（上层油温）设定在85OC及以下为宜。
F、分接开关：通过改变高压绕组抽头，增加或减少绕组匝数来改变电压比。
∵：U1/U2＝W1/W2，U1W2＝U2W1，∴：U2＝U1W2/W1。
一般变压器均为无载调压，需停电进行：常分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三挡+5%、0%、-5%（一次为10.5KV、10KV、0.95KV二次为380V、400V、420V），出厂时一般置于Ⅱ挡。
G、瓦斯信号继电器：（气体继电器）轻瓦斯、重瓦斯信号保护。