换流变压器现场组装技术

前言

第一章 综述 1

第一节 换流变压器现场组装技术背景 1

第二节 换流变压器现场组装方案研究概述 11

第二章 现场组装换流变压器 16

第一节 组装厂房方案选择 16

第二节 技术方案选择 22

第三节 现场组装厂房总体布置优化设计 27

第四节 组装厂房内主要设备配置 37

第五节 现场组装厂房的技术要求 51

第六节 现场组装工艺 53

第七节 现场组装作业计划 60

第八节 安全管理与风险预控 61

第三章 换流变压器油箱现场制造 67

第一节 油箱工厂制造与现场制造的比较 67

第二节 油箱现场全部制造方案及厂房说明 71

第三节 油箱分片运输、现场整体拼焊方案及厂房说明 75

第四节 各方案的价格汇总及现场油箱制造的质量控制要点 81

第五节 现场油箱车间安全规程 82

第四章 换流变压器物料运输与存储 84

第一节 换流变压器现场组装方案需存储物料的种类与仓储条件要求和运输方案 84

第二节 换流变压器现场组装所需物料仓储和运输过程中的质量保证及工艺配合 99

第三节 安全管理与风险预控 103

第五章 换流变压器现场试验 107

第一节 试验项目分析 107

第二节 试验方案论证 116

第三节 试验设备选型及参数 133

第四节 试验大厅尺寸及布置 150

第五节 试验大厅建设 155

第六章 换流变压器现场检修 163

第一节 变压器故障的检查及分级定义 163

第二节 不同级别故障的检修方案 164

第三节 各级检修所需的检修设备及工装 178

第四节 各级检修方案对检修车间的要求及检修周期 182

第五节 各级检修方案需要进行的试验 183

第六节 现场组装换流变压器检修试验实施 185

第七节 换流变压器现场检修安全规程 190

第七章 换流变压器临时油箱方案 192

第一节 概述 192

第二节 适用范围 193

第三节 方案描述 193

第四节 现场条件准备 203

第五节 检修工作方案 206

第六节 检修后需要进行的试验 209

参考文献 211

索引 2122100433B

《换流变压器现场组装技术》是diyi本系统介绍换流变压器现场组装技术的专著。随着电压等级的大幅度提升，换流变压器的体积、质量也随之太幅提升，现有各种运输方式都无法实现换流变压器的整体运输。本专著从换流变压器自身出发，通过三种组装方案的经济技术比较， 系统论证现场组装技术的优越性和可操作性．

本专著分为七章，包括综述、现场组装换流变压器、换流变压器油箱现场制造、换流变压器物料运输与存储、换流变压器现场试验、换流变压器现场检修和换流变压器临时油箱方案。

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、直流输电系统中的整流、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 。

由于换流变压器的运行与换流器换相造成的非线性密切相关，它在漏抗、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不同的特点和要求。

换流变压器漏抗

以往由于晶闸管的额定电流和过负荷能力有限，为了限制阀臂短路和直流母线短路的故障电流，换流变压器的漏抗一般比普通电力变压器的大，一般为15－20%，有些工程甚至超过20%。随着晶闸管的额定电流及其承受浪涌电流能力的提高，换流变压器的漏抗可按对应的容量和绝缘水平合理选择，阻抗相应降低，通常为12－18%，因此，设备主参数、绝缘水平、换流器无功消耗及能耗等都可相应降低，同时，换流器的运行性能也有所改进。

为减少非特征谐波，换流变压器的三相漏抗平衡度要求比普通电力变压器高，通常漏抗公差不大于2%。如果运输条件允许，工程多采用的单相三绕组换流变压器结构，进一步减少十二脉动换流单元中换流变压器六个阻抗值的差别。

换流变压器绝缘

换流变压器阀侧绕组和套管是在交流和直流电压共同作用之下工作的。在这种电压作用下，由于油、纸两种绝缘材质的电导系数与介电系数之比差别很大，油纸复合绝缘中直流场强按电导系数分布，交流场强则按介电系数分布。当直流电压极性迅速变化时，会使油隙绝缘受到很大的电应力。在套管与底座的连接部分，由于绝缘结构复杂，这一问题最为严重。

越接近直流两极的阀侧绕组对地电压越高，在设计时必然增大绕组端部与铁芯轭部的距离，使绕组端部的辐向漏磁和局部损耗增加，因谐波漏磁而引起的损耗则增加更多。

作为阀侧绕组外绝缘的套管，其爬电距离要考虑到直流电压的分量，为了避免雨天时在直流电压作用下，由于不均匀湿闪而造成的闪络故障，一般阀侧套管均伸入阀厅。干式合成套管已得到实际应用。为了抗震，套管法兰盘处一般装有振动阻尼装置。

换流变压器谐波

换流变压器漏磁的谐波分量会使变压器的杂散损耗增大，有时可能使某些金属部件和油箱产生局部过热现象。在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。谐波磁通所引起的磁致伸缩噪声处于听觉较为灵敏的频带，必要时要采取更有效的隔音措施。

换流变压器直流偏磁

换流器触发时刻的间隔不等，交流母线正序二次谐波电压和与直流线路并行的交流线路的感应作用等将在换流变压器阀侧绕组电流中产生直流分量；接地极入地电流引起的地电位变化会在交流侧绕组电流中产生直流分量，二者共同使换流变压器产生直流偏磁现象。使在铁芯的B－H曲线上的运行工作点绕行轨迹偏离对称状态，部分进入一侧的饱和段，励磁电流分量出现一个半波的尖峰波形，使变压器的损耗、温升以及50Hz的噪声(正常时基波噪声频率为100Hz)都有明显增加，应在换流变压器设计中充分考虑。

换流变压器有载调压

换流变压器应具有较多的有载调压开关，利用调压开关可使直流输电系统经常运行在接近最佳状态，换流器触发角运行在适当的范围内，以兼顾到运行的安全性和经济性。分接开关的调压范围一般为20－30%，每档调节量为1%－2%，以达到分接开关调节和换流桥触发控制联合工作，做到既无明显的调节死区，又可避免频繁往返动作 。

反映换流变压器交流侧套管电流和阀侧套管电流之差值,用以切除换流变压器各种区内故障的保护。