换流变

换流变是一种用于实现交流与直流之间相互转换的关键设备，其主要功能是在换流过程中提供整流电源，并实现两个系统的电气隔离。特变电工在换流变市场上占有显著的优势。

工作原理

换流变在直流输电系统中扮演着重要角色，其主要参数根据直流系统的特定需求进行设定。换流变的功能包括向换流器供应交流功率或将接收自换流器的功率输送至交流系统，同时将交流系统的电压转换为适合换流桥所需的电压。此外，换流变还能起到抑制过电压的作用。

技术特点

换流变压器是直流输电系统的核心组成部分，其性能参数专门针对直流系统的独特需求进行调整。换流变压器的任务不仅是向换流器提供交流功率或者从换流器接收交流功率，还将交流系统的电压转换成换流桥所需的工作电压。在整流站，换流变压器负责将交流系统与直流系统隔离开来，通过换流装置将交流电转化为高压直流电并通过高压直流输电线路传输能量。而在逆变站，则是将直流电转化回交流电，并通过换流变压器将其接入交流电网，从而实现交流输电网络与高压直流输电网络的连接。换流变压器提供的12脉波交流电压相位差为30°，有助于减少交流侧的谐波电流，特别是5次和7次谐波电流。换流变压器还起到了交流系统与直流系统的电气隔离作用，减弱了交流侧过电压对直流系统的干扰。通过换流变压器的阻抗特性，可以有效地限制直流系统的短路电流流入交流系统。另外，换流变压器还可以实现直流电压的大范围分档调节。

与普通电力变压器的区别

换流变压器与普通电力变压器相比，具有以下区别：

存在直流偏磁问题，这会导致铁芯的周期性饱和，引发低频噪声，并显著增加变压器的损耗和温升。

需要有更高的绝缘裕度，因为换流变压器不仅要承受交流电应力，还要承受直流电应力，其绝缘问题尤其突出。换流变压器的绝缘事故约占总事故的50%。

具备大范围的有载调压能力，这是为了避免换流变压器桥臂短路时出现过大的短路电流，同时也为了适应阀侧电压随着负载的变化而频繁改变的需求。

在运行中会产生谐波电流，这些谐波会影响变压器的漏磁，导致杂散损耗增加，甚至引起局部过热。较大的谐波磁通量还会产生磁滞伸缩噪音，需要采取有效的隔音措施。

网侧分接范围大，约为30%，级数多，这反映了运行方式的多样性和设计的复杂性。

结构上，阀侧套管采用了干式套管，以确保安全。

故障率较高，约为交流变压器的两倍。其中最常见的故障类型包括线圈绝缘损坏、油纸绝缘强度下降、分接头变换器、套管以及冷却系统故障。

对于特高压换流变压器，其设计和生产的可靠性依赖于模拟试验的验证，这些试验结果也为设备运行后的故障诊断提供了基础。

参考资料

换流变.知乎专栏.2024-10-22

换流变压器.知乎专栏.2024-10-22

换流变压器原理.豆丁网.2024-10-22