直流輸電換流變壓器基礎(chǔ)知識

第一章?lián)Q流變結(jié)構(gòu)一、換流變概述端接口的核心設(shè)備。直流輸電系統(tǒng)的接線方式有多種，目前常見的接線方式如圖1-1所示。1-1YyYd構(gòu)成一個雙極。每極所用的換流變壓器可以由下述方式實現(xiàn)，兩臺三相雙繞組變壓器（YyYd聯(lián)結(jié)）或三臺單相三繞組變壓器（YD接）或六臺單相雙繞組變壓器（YyYd單相80HY）680HY）60HD）1-2圖1-3 單相雙繞組換流變壓器外形圖1-4 單相三繞組換流變壓器外形圖1-5 云廣±800kV項目高端（800kV）換流變壓器外形二、繞組的常見類型組→網(wǎng)繞組→閥繞組。網(wǎng)繞組n餅構(gòu)成n/2個糾結(jié)單元。糾結(jié)繞制和換位示意見下圖。圖1-6 軸向糾結(jié)展開示意圖圖1-7 軸向糾結(jié)換位示意圖（明位）圖1-8 軸向糾結(jié)換位示意圖（底位）圖1-9 階梯導線示意圖閥繞組1-10導線截面示意圖1-10導線截面示意圖圖1-11 內(nèi)屏連續(xù)式展開示意圖1-12屏線引出示意圖圖1-13 屏線連接示意圖結(jié)構(gòu)與普通變壓器相同，不再贅述。三、鐵心及夾件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖1-14 鐵心結(jié)構(gòu)示意圖圖1-15 夾件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（上部）1-16夾件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（下部）圖1-17 拉板與下夾件腹板咬合示意圖四、油回路1-18。圖1-18 換流變油路示意圖五、換流變與普通變壓器的主要差別變壓器的差別主要表現(xiàn)在以下幾方面：閥繞組承受的直流電壓對絕緣設(shè)計的影響圖1-19 穩(wěn)態(tài)直流電壓作用下主絕緣中等位線分布圖1-20。2U 曲線①為反轉(zhuǎn)前電壓分布③ 曲線②為反轉(zhuǎn)后瞬間電壓分布U② 曲線③為兩倍反極性階躍電壓的分布①-U電極 紙 變壓器油 電極1-20大范圍內(nèi)變化，增加了不穩(wěn)定性。因此換流變壓器的主絕緣較普通變壓器而言要采用更多的紙板，直流偏磁問題高次諧波對損耗和溫升的影響有載調(diào)壓范圍大，動作更頻繁第二章?lián)Q流變組件的運行。一、溫度傳感器油面溫度控制器油面溫度控制器是一種利用感溫介質(zhì)熱脹冷縮來指示油浸式變來輸出溫度開關(guān)控制、報警、跳閘信號及溫度模擬信號。技術(shù)要求油面溫度控制器的使用條件：-40~+60°C；0oC~150oC，0oC~160oC；工作電壓；AC.250V，DC.220V或測量精度等級為：1.5級；溫包的額定耐受壓力值為：1.6MPa，1min；溫包外形尺寸不超過￠22.5mmX150mm；M27X2G1B；2500V，1min的工頻耐壓實驗；5米；20oC~140oC超差；10oC~14oC范圍內(nèi)40oC90%條件下，測得的溫度控制器開關(guān)接點與接地端子之間的電阻值不應(yīng)小于100Hz0.2mm2oC；IP55繞組溫度控制器裝置，用來輸出溫度開關(guān)控制、報警、跳閘信號及溫度模擬信號。技術(shù)要求繞組溫度控制器的使用條件：-40~+60°C；0oC~150oC，0oC~160oC；工作電壓：AC.250V，DC.220V或測量精度等級為：2.0級；對溫包的技術(shù)要求溫包的額定耐受壓力值為：1.6MPa，1min；溫包外形尺寸不超過￠22.5mmX150mm；M27X2或G1B；2500V，1min的工頻耐壓實驗；5米；20oC~140oC而不超差；10oC~14oC范圍內(nèi)40oC90%得的繞組溫度控制器開關(guān)接點與接地端子之間的電阻值不應(yīng)小于100Hz0.2mm的三維方向的條件下振動，其指針擺動幅值不大于2oC；繞組溫度控制器防塵，防水密封性能，在無特別指明時為IP55；二、氣體繼電器點動作，并發(fā)出報警信號或給出切除變壓器信號。常用型號及規(guī)格2-1序號序號型號及規(guī)格附注1QJ4-25（TH）無信號接點，帶單跳閘接點2QJ12-80A（TH）單信號接點，雙獨立跳閘接點3QJ13-80A（TH）雙獨立信號接點，雙獨立跳閘接點圖2-1 帶雙出線口6或8個接線柱的氣體繼電器（QJ12-80A、QJ13-80A）圖2-2 帶雙出線口6個接線柱的氣體繼電器接線原理圖（QJ12-80A）圖2-3 帶雙出線口8個接線柱的氣體繼電器接線原理圖（QJ12-80A）技術(shù)要求80繼電器分兩個出口接線，正、負電源線不得合用一根電纜。-30~+50°C；工作電壓；AC.250V，DC.220V或管路內(nèi)徑：25，80繼電器的接點在表2-2規(guī)定的工作條件下，應(yīng)能承受不少于1000次的通斷試驗，且試驗后接點無燒痕和不良接觸現(xiàn)象發(fā)生；2-2直流2200.5時間常數(shù)S≤5x10-2s交流2505功率因數(shù)cosφ≤0.6VV工作電流A說明250ml時，報警接點應(yīng)動作。1.0m/s(QJ-25型1.5m/s(QJ-80型)時，跳閘接點應(yīng)動作。流速偏差≤0.1m/s。2500V，1min的工頻耐壓實驗。繼電器應(yīng)有取氣塞，視察窗，探針，接線盒。油速標尺等。90°C200kPa24小時。產(chǎn)生變形，位移和損傷?？拐饎幽芰Γ旱卣穑?g(峰值)/頻率5Hz；振動：1g(峰值沖擊：10g(峰值)/10ms;繼電器防塵，防水密封性能，在無特別指明時一般為IP54三、油流繼電器的油泵運行情況，同時也可監(jiān)視油泵是否反轉(zhuǎn)、閥門是否打開、管路是否有堵塞等情況，當油流量減少到一定數(shù)值時發(fā)出報警信號。主要結(jié)構(gòu)油流繼電器主要由聯(lián)管和流量指示器本體兩部分組成。流量指圖。圖2-4 油流繼電器結(jié)構(gòu)示意圖工作原理當變壓器油泵啟動時就有油流循環(huán)，油流量達到額定油流量約3/4時擋板被沖動，而和擋板在同一軸上的磁鐵也隨著旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著指向“流動”位置。如果油流量減少到額定油流量的約1/2時，擋板技術(shù)要求a.-30~+40℃；b.+2590%；c.工作電壓；AC.250V，DC.220V或d.管路內(nèi)徑：80、150、250、300、350mm。2-3規(guī)定的工作條件下，應(yīng)能承受不10002-3直流2200.5時間常數(shù)S≤5x10-2s交流2505功率因數(shù)cosφ≤0.6V工作電流A說明2500VV工作電流A說明四、壓力釋放閥壓力釋放閥是油浸式變壓器，電抗器等采用的一種保護裝置。當變壓器出現(xiàn)內(nèi)部故障時，由于繞組過熱，使一部分變壓器油汽化，變壓器油箱內(nèi)部壓力迅速增加時，壓力釋放閥迅速動作，保護油箱不變形或爆裂并給出切除變壓器信號。常用型號及規(guī)格圖2-5 油流繼電器型號字母說明圖2-6 YSF-35（55、70、85）/130型壓力釋放閥結(jié)構(gòu)示意圖12圖2-7 70型壓力釋放閥接線原理圖技術(shù)要求a.-30~+60°C；部側(cè)壁上；工作電壓；AC.250V，DC.220V或2-4的規(guī)定，帶有機械標志桿應(yīng)滯留在開啟后的位置，手動復位。裝有信號開關(guān)的釋放閥，當釋放閥開啟后，信號接點應(yīng)可靠接通并自鎖，手動復位；2-4（單位為千帕））55±529．53370±537．5422-4的規(guī)定；2ms；當環(huán)境溫度在-30~+100°C2-4規(guī)定；482-4規(guī)定；的真空試驗，其滲漏率應(yīng)不超過1.33Pa·L/s，且其鑄件不得變形和損壞；2-4規(guī)定的密封壓力值的靜壓時，歷時2小時應(yīng)不滲漏；2-5規(guī)定的工作條件下，應(yīng)能承受不1000電源類型工作電壓電源類型工作電壓V 工作電流A說明直流2200.5時間常數(shù)S≤5x10-2s交流2505功率因數(shù)cosφ≤0.62500V，1min的工頻耐壓實驗；5002-4的要求。密封性能符合技術(shù)要求i的要求；抗震動能力：4Hz~20Hz2g~4g時釋放閥內(nèi)的電接點不應(yīng)動作；壓力釋放閥防塵，防水密封性能，在無特別指明時一般為IP55。五、強油風冷卻器控制箱強油風冷卻器控制箱是用于控制采用強迫油循環(huán)降溫方式的變架及內(nèi)外雙重板組合式機柜。結(jié)構(gòu)特點比鋼板焊接構(gòu)成的箱體穩(wěn)定性好，剛性高，重量輕；屏蔽效果好；蝕性強；Ip55的戶外防護等級。主要功能PLC.其具有如下控制功能；冷卻器的風機備用；冷卻器的風機和油泵的投切可分為手動或自動控制兩種。當冷卻器的風機和油泵投入方式選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到手動投入位置時，即刻將該臺冷卻器的風機和油泵投入工作；同樣，當將冷卻器的冷卻器和備用冷卻器經(jīng)一定時間自動輪換；由于強油風冷卻器控制系統(tǒng)是采用可編程序控制器PLC此,大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和靈活性。便于現(xiàn)場控制方式的改變。六、套管網(wǎng)側(cè)首頭套管網(wǎng)側(cè)首頭套管為油紙電容式套管，基本結(jié)構(gòu)見下圖圖2-8 網(wǎng)側(cè)首頭套管外形圖閥側(cè)套管加硅橡膠傘套，內(nèi)部充SF6氣體。圖2-9 閥側(cè)套管外形圖第三章?lián)Q流變常見故障判斷及處理一、滲漏焊線的補焊φ3.2mm5mm5mm當補焊處有藍色火焰燃燒時，說明此處仍滲漏，應(yīng)在此處迅速補焊，直至補焊時無油燃火焰，再用抹布擦干凈補焊處觀察，確認無滲油為止。如仍有滲油時，可用刨錘尖敲擊漏處，將滲點擠住，再次按上述方法進行補漏。當油管、箱壁等因材質(zhì)不好、夾層等原因產(chǎn)生裂紋補焊時，應(yīng)首先在裂紋的周圍施焊一圈，以防裂紋因焊接造成擴展，補焊規(guī)范及要求同上。內(nèi)部絕緣件或漆膜。二、冷卻器蝶閥更換處理冷卻器蝶閥在運行中的常見問題多為蝶閥關(guān)閉不嚴和蝶閥軸芯行更換處理。處理的具體程序如下：關(guān)閉變壓器主體與問題冷卻器之間的前端閥門；排放變壓器油至問題蝶閥位置以下；使用吊車吊掛問題蝶閥的冷卻器，拆卸問題蝶閥。拆卸過程器油，松動冷卻器支架、下部連通管、下部蝶閥等連接件；響閥板的正常開關(guān)，確認問題并處理；栓；檢查各密封面，確認后，緩慢開啟冷卻器與變壓器主體上部30分鐘后，再次開啟放氣塞排氣，關(guān)閉放氣驗收及投運。三、開關(guān)分接頭接觸部位接觸故障處理方法有載開關(guān)分接頭接觸部位的接觸性故障，一般可分為接觸不良性故障和觸頭灼燒性故障兩種。更換選擇開關(guān)等措施進行處理。四、有載開關(guān)非同期切換的調(diào)整檢修時，可能出現(xiàn)非同期切換的問題，具體的調(diào)整措施如下：1.三相一體的開關(guān)調(diào)整1）斷開電機的保護開關(guān)以防止電動驅(qū)動的無意啟動。2）將手動搖把插入機構(gòu)控制箱上護板的電動機構(gòu)軸端3）通過轉(zhuǎn)動軸將分接開關(guān)和電動機構(gòu)的檔位調(diào)整到校準位置，且指示位置一定要相同。安裝聯(lián)軸節(jié)，把電動機構(gòu)和傳動軸聯(lián)結(jié)起來向一個方向轉(zhuǎn)動手動搖把直到切換開關(guān)動作（打響）切換開關(guān)打響后即向同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動手搖把，同時開始計和轉(zhuǎn)動方向。分接變換操作完成向相反方向轉(zhuǎn)動手搖把，直到切換開關(guān)打響線所走的格數(shù)。記下所走格數(shù)B和轉(zhuǎn)動方向聯(lián)軸了如果數(shù)字A和B不相等，應(yīng)進行調(diào)整。用AB的差數(shù)被2CAB指針走C格10）進行調(diào)整在其他位置進行幾次手動操作，以資核對將指示器的指針位于綠色區(qū)域的中央位置檢查分接開關(guān)和電動機構(gòu)指示的分接位置是否一直將開關(guān)動作到原工作位置五、在線濾油機的滲油處理據(jù)具體情況進行操作，一般處理過程如下：關(guān)閉濾油機進油管和回油管路的截止閥2升拆卸滲油部位的螺栓清理密封面、更換損壞件等措施進行處理密封處理面開進油管和回油管的截止閥用回油管的放氣塞給油罐放氣在開關(guān)頭部用吸油管的放氣塞給進油管（吸油管）放氣進行試運行并再次放氣SF6的閥側(cè)套管補氣先將氣瓶內(nèi)的SF6氣體充入“SF6充氣回收裝置”中，連接管路先對管路和SF6充氣回收裝置本身抽真空。真空度達到裝置的極限真空后，繼續(xù)抽真空數(shù)分鐘，然后向SF6充氣回收裝置充入SF6氣體，氣瓶內(nèi)的殘余壓力不得小于0.1MPa。利用“SF6充氣回收裝置”對閥側(cè)套管抽真空，當達到裝置極限真空以后，繼續(xù)抽真空數(shù)分鐘后，利用裝置對閥側(cè)套管充SF6氣體。七、硅橡膠套管的清理方法用干凈的棉質(zhì)毛巾蘸滿清水，然后擰干，使毛巾保持潮濕，輕輕擦拭硅橡膠表面。毛巾清洗要徹底，不得殘留塵粒，以免劃傷硅橡膠表面。用于擦拭的毛巾要經(jīng)常更換。擦拭傘面上面時，要用另一支手托住下面，用力不能過猛。特別應(yīng)當注意：免清理過后在硅橡膠表面由于表面活性劑的殘留而產(chǎn)生極性。以免硅橡膠發(fā)生溶漲變形。硅橡膠已經(jīng)老化，建議更換。第四章?lián)Q流變備品的存儲與預試一、套管的存儲與預試時要作防潮措施。將套管尾部用塑料密封好，內(nèi)部放上干燥劑。到達現(xiàn)場后，首先進行套管的外部檢查：確認套管的包裝箱無破損。套管在包裝箱內(nèi)無攢動。套管安裝前的預試：10kV下測試套管主體的介損、電容。在10kV2kV1分鐘。將試驗數(shù)據(jù)與套管的出廠試驗數(shù)據(jù)進行核對，介損偏差在130%、電容偏差5%之內(nèi)，可以