换流变压器原理及维修技术(ABB)

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5.4 换流变压器

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。但直流偏磁电流相对较小，一般不会对安全造成影响。

6、试验

除了与普通交流变压器一样的试验外，还有直流方面的试验：直流电压试验、直流电压局部放电试验、直流电压极性反转试验等。
缺点： 1）阀厅面积增大
2）增加换流变压器的制造难度 3）换流变压器运行维护条件较差
4）更换备用换流变压器不方便
备注：此种接线方式适用于各种环流变压器型式 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

另外，直流全压起动以及极性反转，都会造成换流变压器的绝缘结构远比普通的交流变压器复杂。

3、谐波

换流变压器在运行中有特征谐波电流和非特征谐波电流流过。变压器漏磁的谐波分量会使变压器的杂散损耗增大，有时还可能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。
谢谢大家！
5.4 换流变压器
整体结构
高压套管 ABB GOE 储油柜阀侧套管 ABH GGF components
components
中性点套管 ABB components
梯子
快速压力释放发冷却器千斤顶
器身结构
HV 屏蔽管
阀侧均压球有载开关
芯柱1
芯柱2
一、换流变压器的功能
1）参与实现交流电与直流电之间的相互变换 2）实现电压变换

换流变保护原理讲解ppt课件

值Iop满足突变量判断（差流突变量启动）。 2、比差继电器：比差继电器对差流有效值IopRMS与制动电流有效值IresRMS进行比率制
动曲线判断，曲线斜率为0.5，当差流大于制动电流时比差继电器动作。 3、饱和开放判断与故障点区内外判断任一条件满足。延时20ms，比差动作。
1）引线差动保护原理
保护判据： III段速动段：以下两个条件满足任一条件差动速断动作。 1、差流速断突变量：半周波差流有效值IhalfRMS >Iopmax（定值） & 差流突变量。差流
动作结果： I段告警。 II段切系统 III段跳交流断路器并执行闭锁。
2、励磁涌流及保护应对
励磁涌流
保护如何应对
1）励磁涌流
励磁涌流产生的原因励磁涌流的特点和应涌流对称性涌流保护如何应对
1）励磁涌流
励磁涌流的产生
空载合闸时，电压瞬时值u=0时接通电路，经过半个周期后变压器的铁芯将严重饱和，励磁电流将剧烈增大，此电流就变为变压器的励磁涌流，其数值可达到额定电流的6-8倍。同时还包含有大量的非周期分量和高次谐波分量。
III段速动段：以下两个条件满足任一条件差动速断动作。 1、差流速断突变量：半周波差流有效值IhalfRMS >Iopmax & 差流突变量启动。差流速断突变量动作。 2、差流速断稳态：全周波差流有效值IopRMS >Iopmax & 全周波差流有效值>0.7Iresmax &饱和开放或者区内外判断任一条件满足。差流速断稳态动作。
动作结果： I段只发告警信号。 II段和III段跳交流断路器并执行闭锁。
7）变压器过流保护原理
保护范围：换流变压器的短路故障。
模拟量采样： Y/Y：IACY0， Y/D：IACD0。

ABB青藏直流工程换流变交流资料

Leabharlann 耗波形的合成50 Hz
+
5th (250 Hz)
+
7th (350 Hz)
=
Distorted curve
© ABB BU Transformers - 19 -
© ABB BU Transformers - 20 -
损耗
阻抗电压

变压器阻抗是换流线路的一部分(参与换流器换相) 调压范围广,允许偏差小(对所有分接+-5%) 对线圈及装配公差要求更高
阀侧套管阀厅墙
© ABB BU Transformers - 37 -
HVDC 外部
© ABB BU Transformers - 38 -
平波电抗器
储油柜
串联在换流阀与直流电网之间
© ABB BU Transformers - 39 -
3圈 HVDC
直流套管储油柜交流套管
© ABB BU Transformers - 40 -

铁心接地
油箱内
© ABB BU Transformers - 56 -

铁心接地
油箱外
© ABB BU Transformers - 57 -
夹件及铁心接地
© ABB BU Transformers - 58 -
用户图
© ABB BU Transformers - 59 -
用户图
© ABB BU Transformers - 60 -

阻抗电压: (基于: 297.6MVA)
16% 容差±0.8 % (对所有分接) 联结组标号:Yn,y 和Yn,d (三相组)
雷电截波LIC（型试）操作波SI

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。
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

ABB成套设计(三常中文)换流站保护介绍

换流站保护介绍经过总共3天的换流站保护的学习，我们对换流站的保护尤其是直流系统保护有了一个比较清楚的认识。

在此，尽我们所能对在这几天中所讲到的保护的原理、功能等做一个简单的总结，希望能对大家今后更深入的研究每一个保护提供一点帮助。

目录：第一章保护的设计原则第二章故障清除手段第三章直流系统保护一换流器保护二极保护三双极保护四换流变保护第四章交流滤波器保护第一章保护的设计原则保护的设计目的是当故障出现时能快速消除故障，以免损坏设备或影响系统的运行。

我们的直流系统保护基于强大的计算机，它具有易于扩展，方便修改等特点。

HVDC的控制和保护系统的设计采用了冗余的概念，即包括两套相互独立又完全相同的系统，一个ACTIVE，另一个STANDBY。

对于直流的控制和保护系统来说，每套系统又包括了两台主机MC1和MC2, 前者包含了控制和保护功能，后者主要是保护功能，MC1和MC2中的保护又构成了传统意义上的主保护和后备保护的概念。

对于直流保护来说，为了增强保护动作的可靠性，当ACTIVE的系统检测到故障后，先切换到STANDBY的系统，如果该系统也检测到了故障，保护就动作，否则保护不会动作出口。

对于换流变和交流滤波器保护来说，为了保障设备及系统的安全，可靠切除故障，两套系统都处于ACTIVE状态，当保护检测到故障后，不需进行切换，直接出口。

总的保护设计要求：1．能检测到任何会对设备或系统造成危害的故障或扰动，并能将故障设备退出运行。

2．至少有两套保护能检测到同一故障。

3．尽量减少由于一极故障而导致另一极保护也动作的可能性。

4．保护按区域重叠的原则设置，对任一个区域，都有一套主保护，及一套慢速或不太敏感的后备保护，如果有可能，主保护和后备保护应采用不同的测量原理和测量回路。

5．保护动作后果应尽量避免双极跳闸。

6．两套保护采用独立的电源供电。

7．两套保护采用不同的跳闸回路，断路器的两个跳闸线圈由不同的电源供电。

换流变保护原理基本介绍

饱和保护
用途：当系统运行不平衡时，用于监测换流变一次侧中性线电流，防止换流变铁芯饱和和导致换流变激磁电流畸变。
原理：保护采集中性点零序电流I0，通过采样点计算出零序电流的峰值I0fz，等效为流入换流变直流电流的大小，当零序电流峰值大于定值，保护动作。保护包括饱和告警和饱和跳闸．饱和告警分为三段，饱和跳闸采用描点模拟反时限曲线原理。
CT4 2000/1
CT7 2000/1
CT2
CT1 2000/1
5151 CT3
CT2 5152
小差保护1
CT1
小差保护2
5153
换流变小差保护配置图
2.换流变保护原理介绍
过流保护
换流变的后备保护，当换流变任意一相电流大于定值，延时tS，保护动作出口。保护分为三段，每段保护原理相同，一段告警，二、三段跳闸。
DO)插件、人机对话(HI)插件、直流D电C/DC源(内藏(电D源)C-DC内藏)
插件。
H
交流输入插件
C P U 插件
A I 插件
DO 插件
I 人机接口
插
件
HI面板 (LCD)
4.换流变保护屏压板简介
压板说明：
1、黄色压板为功能压板，红色压板为出口压板。
2、两套电量保护分别动作两侧换流变进线断路器的两个跳闸线圈；非电量保护同时动作两侧换流变进线断路器的两个跳闸线圈。
2.换流变保护原理介绍
平衡系数计算： ① 计算变压器各侧的一次侧额定电流
In=Sn/(√3×Un) 式中：Sn—变压器的额定容量，单位kVA；
Un—计算侧额定线电压，单位kV。 ② 计算变压器各侧流入装置的二次电流
in=Kj×（In/na）式中：Kj—变压器TA的二次接线系数。当采用三角形接线时 Kj=√3；当采用星形接线时Kj=1；

换流变压器故障分析及改进措施

换流变压器故障分析及改进措施摘要:换流变压器是高压直流输电系统中的重要设备，其故障问题已经成为世界各地电力行业所关注的主要问题之一。

本文从12脉动整流器的原理出发，分析了换流变压器故障的主要来源即换流变压器的故障主要发生在其二次绕组，而一次侧则基本不受影响。

然后以正在建设的糯扎渡至鹤山800kV高压直流输电工程为研究对象，在EMTDC/ PSCAD环境中进行建模和分析，仿真验证了二次侧绕组发生故障的主要原因并且针对这个问题提出了三种改进措施。

关键词：换流变压器二次绕组EMTDC/PSCAD 改进措施由于功率半导体器件的快速发展以及性能的提高，自1954年第一个商业化运营的高压直流输电工程投入以来，高压直流输电已越来越受欢迎，已被广泛应用于世界各地长距离大容量输电。

随着世界上首个±800kV特高压直流输电工程（云南楚雄至广东穗东）的正式投产，第二条云广线（糯扎渡至鹤山）于2012年4月15日也顺利开工，电网建设如火如荼。

换流变压器是高压直流输电的核心装备，这是由于其处在交流电与直流电互相变换的核心位置以及在设备制造技术方面的复杂性和设备费用的昂贵等所决定的。

另外换流变压器的可靠性及可用性对于整个系统来说也是很关键的，直流输电系统中大部分的故障都发生换流变压器中[1]。

因此研究高压直流输电系统中换流变压器的故障及相关解决方案具有重大意义。

1 换流变压器中故障的主要来源在目前大部分高压直流输电工程中换流变压器一般采用单相三绕组变压器，但是对于大容量直流输电工程则采用单相双绕组变压器。

换流变压器一次侧绕组通过中性点接地，二次绕组通过不同的联结组来达到30度的相位差，这样就可以实现12脉冲晶闸管换流器的换相，图1为其原理图。

一般情况下，高压直流输电采用12脉冲晶闸管换流器是用来消除五次谐波和7次谐波。

对于三相双绕组变压器型式而言每个6脉动换流器交流电流中的6（2k-1）±1次的谐波，在两个换流变压器之间环流，而不进入交流电网,12脉动换流器的交流电网中将不含这些谐波，因此也能有效地改善交流侧的谐波性能。

变压器的工作原理与故障诊断

变压器的工作原理与故障诊断变压器是电力系统中非常常见的一种电器设备，它是用来将高压电流转换为低压电流，或者将低压电流转换为高压电流的一种装置。

变压器的作用是非常重要的，在电力系统中起到了至关重要的作用。

但是，它也会出现故障，那么我们该如何去诊断变压器的故障呢？一、变压器的工作原理1、电磁感应原理变压器的工作原理基于电磁感应原理。

当交流电流通过变压器的一侧绕组时，它会在另一侧绕组中诱发电磁场。

这个电磁场又会诱发另一个电流。

由于绕组中铁芯的存在，电磁感应作用就会产生电压变化的效应，从而在基准端和输出端之间产生电压的变化。

2、铁芯的作用铁芯是用来提高变压器效率的。

变压器的铁芯通常由许多薄片组成，这些薄片是通过焊接或者压合粘合在一起的。

铁芯的作用是集中磁通，从而增加磁通的强度，提高变压器的效率。

3、油浸冷却变压器通常使用油浸冷却。

这是因为油具有很好的传热性能和绝缘性能。

沉浸在油中的变压器绕组和铁芯受到温度的保护，也可以通过冷却油对变压器进行散热。

4、主要参数主要参数包括：(1) 母线电压：指输入端的电压，它可以是多种电压等级之一。

(2) 绕组匝数：指变压器的输入和输出的绕组匝数。

(3) 相数：指变压器的输入和输出的相数。

(4) 输出电压：指输出端的电压，它可以是多种电压等级之一。

(5) 短路阻抗：指变压器在短路状态下的电阻值。

(6) 效率：指输入功率和输出功率之比。

二、变压器的故障诊断变压器是电力系统中重要的组成部分，一旦变压器出现故障，会对整个电力系统造成很大的影响。

变压器故障的种类很多，常见的有：1、绝缘故障由于变压器绝缘材料老化或受潮，容易导致绝缘故障。

当绝缘故障出现时，会出现电压降低等情况。

2、短路故障短路是变压器常见的故障之一，它会导致电流过大，变压器运行不正常。

当短路出现时，会出现电流突然增大，严重时可能会引起火灾等事故。

3、绕组断路故障绕组断路故障是指变压器中绕组的某一部分中断，无法传递电流。

ABB成套设计(三常中文)换流原理

1．阀导通条件是什么？答：1．阀电压必须是正向；2．控制极必须加适当的触发脉冲．2．阀由导通转向关断的条件是什么？答：在阀电压下降到零后，阀电压在足够长的时间内保持为负值．3．何谓整流？什么叫整流器？答：将交流变直流称为整流，实现整流功能的装置称为整流器．4．何谓逆变？什么叫逆变器？答：将交流变直流称为逆变，实现逆变功能的装置称为逆变器．5．直流输电系统由哪几部分组成？答：直流输电系统由送端交流系统，整流站，直流线路，逆变站，受端交流系统和控制保护系统组成。

6．汞弧阀和可控硅元件相比有什么缺点？答：汞弧阀在运行中容易发生逆弧，需要有真空装置和复杂的温度控制，启动又需要较长的预热时间，而且制造，检修和维护都比可控硅元件复杂。

7．直流输电的优点。

答：1．线路造价低；2．适宜远距离隔海输电；３．输电距离不受电力系统同步运行稳定性的限制；４．限制系统短路电流；５．接线方式灵活，调节速度快，提高运行可靠性；６．交直流输电线路并列运行，提高输电系统稳定性；７．便于分阶段建设，分期投资．8．直流输电的缺点．答：１．换流装置价值昂贵，结构复杂，控制复杂；２．消耗无功功率；３．产生谐波影响；４．缺乏直流断路器；５．大地回线运行对沿途金属构件有腐蚀，以海水为回路运行时，对航海仪表产生影响．9．直流输电系统主要接线方式．答：１．双极大地回线方式；２．单极大地回线方式；３．单极金属回线方式；４．单极双线并联大地回线方式．10．什么是换流单元？答：由换流变压器和换流阀构成的能完成交直流相互转换的基本电路称为换流单元．11．一个可控硅级包含什么？各部分的作用如何？答：一个可控硅级由一个可控硅，一个稳态均压电阻，一个电阻电容阻尼回路和一个TE板构成．稳态均压电阻：稳态均压，使各可控硅上的稳态电压分布均匀；阻电容阻尼回路：在可控硅开通和关断过程中起暂态均压作用；TE板：触发可控硅，实现对可控硅的保护．12．何谓紧急移项？答：迅速延迟整流器的触发脉冲相位，直至α＝１５０˚（或１２０˚）实现移相后整流器被改作逆变状态运行．13．什么是投旁通对？答：旁通对是三相换流器中连接到同一交流相的一对换流阀．投旁通对是同时触发同相的一对换流阀，其它阀被闭锁．14．投旁通对的目的？答：由于旁通对投入后直流回路被旁通对短路，换流器的交流侧只有旁通对连接的交流相与直流回路相连，其它两相被闭锁阻断从而可以减小因故障而使换流变压器发生直流偏磁，同时也可以迅速断开交流侧短路器．15．什么叫特征谐波？答：换流装置在工作过程中，对AC和DC侧都有谐波电压电流产生．这种谐波的次数都是工频率对AC电网频率的整数倍，称为特征谐波．16．１２脉动换流器在交直流侧的特征谐波次数为多少？答：交流侧为１２k±１次；直流侧为１２k次（k为自然数）．17．谐波危害有哪些？答：１．发电机和电容器过热；２．控制器控制不稳定；３．对通讯产生干扰；４．引起电网中局部谐振过电压．18．减小换流器特征谐波方法有哪些？答：１．增加换流器脉动次数；２．装设滤波器．19．何谓交直流输电的等价距离？答：输送功率相同和输电可靠性相当的条件下，直流输电方式与交流输电方式相比，当输电距离达到某一长度时，直流线路比交流线路节省的那部分建设费用，刚好抵偿直流换流站比交流线路变电站增加的那部分建设费用，这个输电距离称为交直流输电举例的等价距离．20．什么是经济比较？答：把建设费用和年运行费用两方面综合起来比较．21．在单极运行中，以负极性运行的优点是什么？答：直流架空线路为负极性，受雷击的几率以及电晕引起的无线电干扰都比正极性时小．22．简述可控硅触发脉冲的产生过程．答：阀控发出的控制脉冲，经光电转换以光脉冲输出，送到阀基电子设备，阀基电子设备将光脉冲转换成电脉冲进行整形放大后，又转换成光脉冲，通过高压光纤传到TE板，TE板再将光脉冲转换成电脉冲，对阀进行触发．23．换流器的工作原理是什么？用于直流输电工程的换流器基本单元都用如上图所示的方式接线，它由六个桥臂（可控硅）组成，按其正常轮流开通的次序编号．每个桥臂由多个串联或并联的可控硅组成，可控硅具有阀的特性，故又称为可控硅阀．在正常情况下，仅能从阳极到阴极这一方向导通，根据这一特性，可控硅阀按次序导通，在直流端产生直流．换流阀的中心端子a,b,c称为桥的交流端．它们对应的接倒换流变压器副边侧的三相上．上半桥的三个阀V1,V3,V5连接到同一点m称为阴极．下半桥的三个阀V2,V4,V6连接到同一点n称为阳极．葛洲坝和南桥换流站均采用两个如上图所示的结构所组成的12脉动双桥换流器接线方式．每个双桥中的两个桥分别由两组相位差为30°的三相交流电源供电．它是由三台单相Y。

换流变压器-讲稿1

（4）套管阀侧套管目前是换流变压器中制约国产化的最关键的设备目前500kV阀侧套管的运行资质仅2家： ABB和HSP 阀侧套管有纯干式套管（HSP）和油气混合套管（ABB）
• • • •
典型换流变压器套管结构尾部：纸、瓷套+纸、干式心柱：油纸或油纸胶浸上部：油气复合、气、固体
• 场强计算及ABB尾部套管的演变：油纸带瓷套—不带瓷套油纸屏蔽关外带漆—屏蔽管不带漆
（6）换流变压器的其它附件
• 冷却器 • 瓦斯继电器
三、换流变压器的运输和现场安装
换流变压器运输中应注意主要事项： • 防冲撞 • 防潮
换流变压器安装中主要注意事项： • 干燥空气发生器 • 瓦斯浮球 • 接触面（ABB和西门子设计的不同） • 有载调压开关安装（见资料） • 套管安装 • 真空处理 • 油处理安装中工艺过程问题，各厂家要求不一样，也需关注。
2.换流变压器主要附件及要求（1）硅钢片（2）铜导线及线圈（3）绝缘材料：纸板、成型件、出线装置（4）套管及升高座（5）有载调压开关（6）其它附件：冷却器、继电器、表计等
（1）硅钢片换流变压器用硅钢片一般牌号较高，特别是ABB设计，喜欢用较高牌号硅钢片，但磁密选择也较高
（2）导线
（3）绝缘材料换流变压器绝缘材料主要种类：绝缘成型件（角环等）出线装置纸板垫块及其它绝缘材料
绝缘纸中的最关键的因素： 1）绝缘材料本身来源、纯度等的影响 2）绝缘材料制造过程中的一些影响，如纸板干燥压板生锈后锈迹渗透到纸中等 3）绝缘成型件制作工艺的影响 4）同一台换流变压器中，绝缘材料的混用问题 5）受潮对绝缘材料的影响
换流变压器BOX-IN
换流变压器研制的难点

变压器的工作原理、结构和常见故障

变压器的结构、组成和维护保养一、变压器的主要类型⑴按绕组分为：ϕ双绕组变压器κ三绕组变压器λ自耦变压器⑵按相数分为：ϕ单相变压器κ三相变压器λ多相变压器(3)按用途分为：ϕ升压变压器κ降压变压器λ隔离变压器(4)按冷却方式ϕ油浸自冷变压器κ干式空气自冷变压器λ油浸风冷变压器μ油浸水冷变压器二、工作原理利用电磁感应的原理来改变交流电压的装臵，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件。

三、变压器的结构1、一次绕组（原绕组）－电源侧2、二次绕组（副绕组）－负载侧3、变压器铁心－磁路部分四、变压器组成部分1.铁心铁心由心柱和铁轭两部分组成。

心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。

为减少铁心损耗，铁心用厚0.30-0.35mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。

按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两种。

2.绕组定义：变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线（铜或铝）绕成。

一次绕组：输入电能的绕组。

二次绕组:输出电能的绕组。

高压绕组的匝数多,导线细；低压绕组的匝数少，导线粗。

从高,低压绕组的相对位臵来看,变压器的绕组可分为同心式和交迭式。

同心式结构：同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱上。

特点：同心式绕组结构简单、制造方便，国产电力变压器均采用这种结构。

交迭式结构：交迭式绕组的高、低压绕组沿心柱高度方向互相交迭地放臵。

特点：交迭式绕组用于特种变压器中。

3.油/油箱/冷却/安全装臵器身装在油箱内，油箱内充满变压器油。

变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能。

变压器油起两个作用：①在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。

②变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起散热作用。

油箱有许多散热油管，以增大散热面积。

为了加快散热，有的大型变压器采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱。

这些都是变压器的冷却装臵。

变压器的工作原理

变压器的工作原理简介：变压器是一种基础的电气设备，用于改变交流电的电压和电流。

它通过电磁感应的原理，将输入电路中的电能传递到输出电路中。

本文将详细介绍变压器的工作原理，包括结构、原理、工作过程和应用领域等。

一、结构：变压器主要由两个线圈（称为初级线圈和次级线圈）和一个铁心组成。

铁心通常由硅钢片叠压而成，以减小铁心中的涡流损耗。

两个线圈通过铁心的磁耦合进行能量传递。

二、原理：变压器的工作基于电磁感应原理。

当通过初级线圈（输入线圈）通入交流电时，产生的交变磁场会穿过铁心并感应次级线圈（输出线圈）中的电动势。

这个电动势会导致次级线圈中的电流流动，从而实现能量传递。

三、工作过程：1. 输入电压：交流电源通过主要线圈（初级线圈）提供输入电压。

2. 磁场产生：输入电压在初级线圈中产生交变电流，从而形成交变磁场。

3. 磁耦合：交变磁场通过铁心传递到次级线圈中。

4. 输出电压：次级线圈中的交变磁场感应出电动势，从而产生输出电压。

5. 变比：变压器通过线圈的匝数比例确定输入电压和输出电压之间的关系。

四、应用领域：变压器广泛应用于各个领域，包括：1. 电力传输和分配：变压器用于将发电厂产生的高电压电能转换为适用于家庭和工业用途的低电压电能。

2. 电子设备：变压器用于电子设备中的电源适配器，将电网提供的高电压转换为设备所需的低电压。

3. 工业应用：变压器用于工业设备中，如电焊机、电炉等。

4. 通信系统：变压器用于通信系统中的电源转换和隔离。

总结：变压器是一种基础的电气设备，通过电磁感应原理实现输入电压和输出电压之间的转换。

它的工作原理简单而有效，应用广泛。

理解变压器的工作原理对于电气工程师和电子技术人员非常重要，因为它是电力传输和电子设备中不可或缺的元件。

ABB成套设计(三常中文)换流变分接头控制

换流变分接头控制概述这份报告主要是说明三峡至常州直流输电项目换流变分接头控制模式的不同，在分接头控制中主要包括下列几种方式：手动控制模式：独立或同步分接头切换在最大值限值Uido情况下，自动限制Udio自动控制模式：无负荷控制整流器a控制逆变器r控制逆变器电压控制在最大值限值Uido情况下，自动限制Udio自动再同步切换目录1．介绍1．1．缩写2．主题2．1．基本原理2．2．龙泉TCC信号路径2．3．基本功能3．模式3．1．手动模式3．2．自动模式3．2．1．无负荷模式3．2．2．开路试验3．2．3．a控制3．2．4．r控制3．2．5．电压控制3．2．6．Udio控制3．2．7．同步3．2．7．1．双极同步4．电压和参考角度计算4．1．角度参考计算4．2．电压参考计算5．报警和故障6．参考7．附件1．介绍分接头控制（TCC）的目的是保持触发角a，熄弧角r和直流电压Ud与参考值一致。

一般换流变分接头控制是完全自动的。

在TCC中可进行手动和自动控制模式。

在输送功率过程中，建议不使用手动控制模式。

1．1．缩写CAN 控制局域网CFC 换流器点火控制CPU 中央处理单元ETCS 变压器电子控制系统HDLC 高级数据链路控制Id 直流电流MOD 模式NLC 空载控制OLT 开路试验PCI 外围设备接口SCADA 站控和数据交换TCC 分接头控制TCP 分接头位置TFT 换流变区域接口Ud 直流电压Udio 空载直流电压Udiol Udiog 空载直流电压最大值V ARC 电压和角度参考计算2．主题2．1基本原理换流变分接头控制通常由TCC系统控制。

分接头控制（TCC）的目的是保持触发角a，熄弧角r和直流电压Ud与参考值一致。

在正常运行过程中，整流器分接头控制常用来保持正常的触发角，在逆变器分接头控制常用来保持正常的电压。

由于分接头控制是逐级调节的，所以a控制，r控制，和电压控制被提供了一个合适的死区来避免振动。

变压器的工作原理

变压器的工作原理引言：变压器是一种电力设备，广泛应用于电力系统中，用于改变交流电的电压和电流。

它是由两个或者多个线圈（称为绕组）共享一个磁性铁芯组成的。

本文将详细介绍变压器的工作原理，包括基本原理、构造和工作过程。

一、基本原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。

根据法拉第电磁感应定律，当一个线圈中的磁通量发生变化时，会在另一个相邻的线圈中引起感应电动势。

变压器利用这个原理来改变电压和电流的大小。

二、构造1. 铁芯：变压器的主要构造部份是磁性铁芯。

它通常由硅钢片叠压而成，具有高导磁性和低磁滞损耗，以提高变压器的效率。

2. 绕组：变压器有两个或者多个绕组，分别称为初级绕组和次级绕组。

初级绕组与电源相连，次级绕组与负载相连。

绕组由导电材料（如铜线）制成，通过绝缘材料隔离。

3. 冷却系统：大型变压器通常配备冷却系统，以保持温度在安全范围内。

常见的冷却方式包括自然冷却和强制冷却。

三、工作过程变压器的工作过程可以分为两个阶段：空载和负载。

1. 空载：在空载状态下，变压器的次级绕组未连接到负载。

当交流电通过初级绕组时，产生的交变磁场会在次级绕组中感应出电动势。

根据变压器的转向比，电压可以被升高或者降低。

由于次级绕组未连接到负载，所以几乎没有电流流过次级绕组。

2. 负载：当负载连接到次级绕组时，变压器进入负载状态。

由于负载的存在，次级绕组中会有电流流过。

根据欧姆定律，电流通过绕组时会产生电压降。

因此，次级绕组的电压会降低。

根据变压器的转向比，初级绕组的电压也会相应地降低或者升高。

四、变压器的效率变压器的效率是指输出功率与输入功率之比。

它可以通过以下公式计算：效率 = （输出功率 / 输入功率）× 100%变压器的效率受到多种因素的影响，包括铁芯材料的导磁性能、绕组的电阻损耗和磁滞损耗等。

为了提高变压器的效率，可以采取一些措施，如使用高导磁性的铁芯材料、减小绕组电阻和合理设计冷却系统。

结论：变压器是一种基于电磁感应原理的电力设备，用于改变交流电的电压和电流。

换流变压器原理及维修技术(ABB)

3.4 ABB阀侧套管结构
3.5 换流阀侧套管（a/b套管）
1.2 换流变的特点
换流变在漏抗、绝缘、谐波、直流偏磁、有载调压和试验等方面与普通电力变压器有着不同的特点。换流变由于直流偏磁电流和谐波电流使得换流变压器的噪声增大。换流变与普通换流变最大的不同是阀侧绕组除承受交流电压外，还承受直流电压的作用。绝缘设计上要考虑直流耐压和极性反转作用。
2.7.1 换流变阀侧线圈
换流变压器阀侧线圈通过阀侧套管与换流阀桥联接，其设计与普通电力变压器线圈相比有很大的特殊性一方面是特殊的绝缘要求。换流变压器阀侧线圈两端的交流额定电压不是很高，比如对于±500kV直流输电系统来说，其两组阀侧线圈的交流额定电压一般为200kV左右，但其绝缘水平因其联接阀桥的位置不同而不同。包括交流外施耐受电压水平，雷电冲击电压水平和操作冲击电压水平，都高于相同电压等级交流线圈的绝缘水平。比如对于与500kV高电压端阀桥相联的阀侧线圈来说，其绝缘水平比交流500kV线圈的要高。由于阀侧线圈为全绝缘设计，首末端的绝缘水平相同，在实施雷电冲击试验时，首末两端均要分别进行冲击试验；而当实施操作冲击试验时，首末端出头要同时进行试验。因此，阀侧线圈的结构型式的选择和绝缘设计比较复杂，要特别注意绝缘方面的分析计算和采取相应的措施。另一方面是谐波电流的影响。由于换流变压器在实际运行时，线圈中流通大量谐波电流，会产生较大的附加损耗。因此在选择线圈的导线时，要注意选择适当规格的导线，以降低线圈导线中的涡流损耗，合理控制导线的电流密度，以便防止线圈产生局部过热。
2.7.2 换流变的铁芯
换流变压器铁心通常为心式结构。它有多种结构型式，如三相三柱式、三相五柱式、单相三柱式及单相四柱式等,500KV换流变通常采用单相四柱式. 单相四柱式铁心有两个主柱和两个旁柱。主柱套装有线圈，旁柱构成磁路的一部分。大型换流变压器通常采用单相四柱式或单相五柱式铁心结构，带有旁柱的铁心可以有效降低产品运输高度，解决高电压大容量产品的运输问题。考虑到降低损耗、降低空载电流以及空载噪声的要求，铁心材料一般选用冷轧有取向高导磁硅钢片。在一些大型和超大型换流变压器中，还可采用激光照排和等离子蚀刻的超低损耗硅钢片。铁心片的叠片与普通电力变压器相同，有时也采用复杂的多级接缝铁心叠片。换流变压器在运行时绕组中存在直流偏磁电流，铁心会出现饱和现象，很小的直流偏磁电流（通常只有几个安培）也会导致铁心中损耗和噪声的大幅度升高。因此在设计大容量换流变压器铁心时，除考虑铁心的冷却外，还需采取措施提高铁心的整体刚性，以降低铁心的位角差为30°的AC电压以降低网路的低次谐波，特别是5次和7次谐波。作为直流输电系统两端换流站AC系统电压、电流的交换设备。换流变压器的阻抗可以增加AC系统的阻抗，有限制系统的短路电流和抑制换相过程中阀的峰值电流升高的作用。与换流器和其它设备共同实现AC网路与DC网路的联络。通过换流变压器可以实现对AC和DC系统电压较大范围的分档调节。