特高压换流变压器现场加热法研究

发布时间：2020-08-12 20:52

【摘要】：随着特高压直流输电的大规模建设和投入运行,换流变压器由于结构特殊、绝缘复杂且造价昂贵,其绝缘问题一直备受关注。换流变压器的阀侧绕组承受着交、直流复合电压的影响,且直流电压所占比例较大。其中交流分量在油纸复合绝缘中分布由材料尺寸及其介电系数决定,湿度或温度的变化不会引起交流电压分布的明显变化;而直流分量在复合绝缘中呈阻性分布,由材料尺寸及其电阻率决定,湿度或者温度的变化均会引起绝缘材料电阻率的变化。因此对于换流变压器而言,随着温度的降低和含水量增加,其绝缘损坏的风险也随之增加。目前热油循环法被普遍用于变压器现场干燥处理,该方法受限于滤油机功率较低,以至于加热周期长,且在低温气候环境地区升温有限。本文基于对现有多种变压器现场加热方法存在的问题进行分析,创新地提出运用短路法进行现场加热。该方法利用变压器短路试验的原理,将换流变压器阀侧绕组短接并在网侧绕组施加额定电流,利用所产生的有功功率,从内部加热变压器绝缘介质。首先本文对加热时的热量交换过程进行分析,通过热流量公式的推导和假设参数的代入计算,得出在外界条件相似时,短路法可以达到理想温升且大大缩短加热时间,从而在理论上验证了该方法的可行性。其次,由于短路加热时需要的电压和电流较高,且电源容量需求较大,不能直接使用换流站内电源,因此研制了短路法现场加热装置。该装置由调压器、中间变压器、补偿电容器组、测量系统和控制保护系统组成,可实现平稳升高换流变压器网侧电压、使网侧绕组输出额定电流、可精确进行无功补偿,从而降低了对站内电源电压和容量的要求。使用该加热装置特高压换流变压器进行了现场加热试验,通过对试验数据与理论计算数据的对比和分析,证明了该装置加热效果明显优于热油循环法,且性能稳定、安全可靠,且可用于普通交流变压器,革新了特高压大型变压器现场干燥处理方法,增加了一种变压器现场绝缘处理的有效手段。对于保障大型变压器的绝缘性能以及投运后的安全运行具有重要意义。
【学位授予单位】：沈阳工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM41
【图文】：

换流变压器,典型结构

论文缘程度会对变压器的检修以及运行产生较大的影响缘状况不佳导致的各类故障占变压器故障的 85%以上较于传统变压器而言存在一定的差别，可是绝缘体的油，变压器箱体内绝缘纸和绝缘纸板用于导线绕扎、部填料、隔板与隔棒等，在真空环境下通过浸油处现象，从而起到增强绝缘作用的目的，也就是油纸复绕组出线相连，也就是与油端相连，其绝缘在外层主部分直接与空气接触，由空气起到绝缘介质的作用 1.1 所示。空

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学位论文多个特高压直流输电工程，已经在华北地区、东北三省、建成。在气温极低的条件下，特高压换流变压器会出现又温造成的密封间隙增大，昼夜温差大引起的局部冷热不均析低温条件下的油纸绝缘问题的十分重要[44,45]。过搭建绝缘油介电参数低温测量系统、绝缘纸体积电阻率平台,参见图 1.2、1.3。温度接口低温试验箱

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密封间隙增大，昼夜温差大引起的局部冷热不件下的油纸绝缘问题的十分重要[44,45]。缘油介电参数低温测量系统、绝缘纸体积电阻图 1.2、1.3。图 1.2 变压器油介电参数低温测量系统perature measurement system for dielectric parameters温度接口测试端绝缘油介质损耗测量测试仪油杯压极板温试验箱绝缘支撑HV测流计

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