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文章编号:10072290X(2008)0120007204天广直流输电换流变压器保护系统存在的问题朱韬析1,王超2(11南方电网超高压输电公司广州局广州510405;21浙江电力调度通信中心,杭州310027)摘要:由于直流输电的特点,换流变压器与交流变压器在构造上有一些不同,再加上直流控制系统对故障的控制和调节作用,导致换流变压器和传统变压器保护存在差异,为此,介绍了天广直流输电工程中换流变压器保护系统的配置和保护范围,并对运行中励磁涌流的影响、交直流保护系统的配合等问题进行了分析,讨论了相关的解决措施,这有助于提高直流输电系统运行的可靠性,可为未来直流输电工程的实施提供参考经验。
关键词:直流输电;换流变压器;保护系统中图分类号:TM72111;TM773 文献标志码:AProblems Existing in Protective System of Converter T ransformer Used inTian2G uang HV DC ProjectZ HU Tao2xi1,WAN G Chao2(1.Gua ngzhou Bureau of CS G EHV Power Transmission Co.,Gua ngzhou510405,China; 2.Zhejia ng Elect rical Power Disp atch and Communication Ce nter,Hangzhou310027,China)A bst ract:There are some st ructural diff erences betwee n converter t ra nsf or mers and A C t ra nsf or mers because of t he characteristics of high voltage direct curre nt t ra nsmission(HV D C),w hich,coupled wit h t he f ault cont rolling a nd adjusting cap acity of HV D C cont rol syste m,lead t o t he diff erences between t heir p rotective systems.In t his p aper,t he configuration and p rotective range of t he converter t ransf or mer p rotective syste m used in Tia n2Guang HV D C p roject are int roduced, t he n,t he negative influe nce of magnetizing inrush curre nt in op eration and t he coop eration of A C a nd D C p rotective syste ms are a nalyzed,and correlative solutions are discussed.Research carried out in t his p ap er is valuable f or develop me nt of HVD C p rojects in t he f uture.K ey w ords:high voltage direct curre nt t ra nsmission(HV D C);converter t ransf or mer;p rotective syste m 直流输电的功率调节迅速灵活,其本身不存在同步运行的稳定性问题,且不会增加交流系统的短路容量,又具有较强的线路故障恢复能力,超过一定距离时,建设投资更经济,因而被认为是较理想的超高压、远距离输电方式[1],近年来在南方电网取得很大的发展。
高压直流输电下换流变压器的性能分析引言：随着电力系统的发展和需求的增长，高压直流输电技术逐渐得到广泛应用。
而在直流输电系统中，换流变压器是一个关键的设备，用于实现交流与直流之间的能量转换。
本文将对高压直流输电下的换流变压器进行性能分析，包括热特性、失效机理和寿命预测等方面。
一、热特性分析1. 温升特性：换流变压器在高压直流输电中会产生较大的电流和磁场，从而导致温升。
温升直接影响着变压器的工作温度和寿命。
因此，必须对变压器的温升特性进行分析。
可以通过数值计算、仿真模拟或实验测试来获得变压器的温升情况。
同时，考虑到换流变压器的复杂性和大型化，设计中应该合理选择冷却系统、冷却介质和散热方式。
2. 等值电路模型分析：为了更好地评估换流变压器的性能，建立一个准确的等值电路模型非常重要。
等值电路模型可以反映变压器的电气特性和磁滞特性等，用于分析变压器的损耗和效率。
常用的等值电路模型包括电阻、电抗、电容元件以及磁滞环等。
通过适当的参数调整和拟合，可以使得模型更加准确地描述换流变压器的工作情况。
二、失效机理分析1. 电击击穿：高压直流输电系统中，由于系统电压较高，会导致电击击穿现象。
电击击穿主要是指在电气设备的绝缘部分形成电弧或电晕放电，破坏绝缘强度。
对于换流变压器而言，电击击穿可能发生在绝缘材料、绝缘油的介质强度等方面。
因此，需要进行电击击穿分析，以避免电气设备的失效。
2. 热失效：因为高压直流输电系统中的大电流会导致变压器发热，加剧绝缘材料内部的热应力和热老化。
长期高温会导致绝缘材料的物理性能下降，甚至发生热失效。
为了避免热失效，需要进行热稳定性分析，并选择合适的绝缘材料和冷却系统来降低变压器的工作温度。
三、寿命预测1. 失效模型：为了预测变压器的使用寿命，需要建立失效模型。
失效模型主要是通过研究绝缘材料的老化规律、电压电流的应力以及环境因素等，来评估变压器的可靠性和寿命。
常用的失效模型包括Arrhenius模型、微观损伤模型、剩余寿命模型等。
中华人民共和国电力行业标准高压直流换流站绝缘配合导则DL/T605—1996 Guide for insulation coordination of HVDC convertor stations中华人民共和国电力工业部1996-12-18批准1997-05-01实施前言本导则是根据国际大电网会议(CIGRE)33.05工作组1984年9月提出的《高压直流换流站绝缘配合和避雷器保护使用导则》编写的，在技术内容上与该导则等效。
由于将国际导则转化为本国标准时，应符合GB/T1.1—1993的规定，故增加了1章，即第2章引用标准，将CIGRE导则的第2章绪论和第3章确定过电压和避雷器强度的方法和手段合并为第3章通则，其后各章与CIGRE导则的编号相同，即国际导则的第4～9章为本导则的第4～9章。
根据我国实际情况和CIGRE33/14.05工作组1987年发布的《HVDC换流站无间隙金属氧化物避雷器使用导则》，在第3章和9.2节中对条文作了适当修改和简化，其他条文及内容基本不变或稍有改变。
CIGRE导则在条文中提到了一些国际标准，这些标准有的已转化为国家标准或国内已有类似的标准，也有的还没有转化为国家标准。
本导则第2章只列出了引用的国内标准，对于所涉及的国际标准则列入附录A。
本导则的附录A为提示的附录。
本导则由中国电力企业联合会标准化部提出。
本导则由电力工业部高压直流输电标准化技术委员会归口。
本导则起草单位：电力工业部电力科学研究院。
本导则主要起草人：李同生、刘长 、张大琨。
1主题内容和适用范围本导则对高压直流换流站过电压保护与绝缘配合作了规定。
它适用于与架空线路(电缆线路)相连接的单极或双极的换流站，每个极有一个或两个12脉动换流器组；亦适用于其它形式的换流站，如高压直流耦合站(背靠背换流站)或只含有一个6脉动换流器的换流站。
本导则主要用于由无间隙氧化锌避雷器保护的空气绝缘的换流站，其基本原则也可用于气体绝缘的换流站或由其它型式避雷器保护的换流站。
换流变压器与电力变压器的比较分析换流变压器与电力变压器的比较分析变压器按用途分类：有电力变压器、特种变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等）换流变压器1.1定义换流变压器(Converter Transformer) 接在换流桥与交流系统之间的电力变压器。
采用换流变压器实现换流桥与交流母线的连接，并为换流桥提供一个中性点不接地的三相换相电压。
换流变压器与换流桥是构成换流单元的主体。
1．2工作原理在整流换流器中换流变压器为换流设备提供交流电能，换流器将交流电能转换为直流电能并通过直流输电线路传输；在逆变换流器中换流变压器接受逆变换流器将直流电能转换为交流的电能，并将其输送到其它交流供电网路中。
1.3作用换流变压器的作用是向换流器供给交流功率或从换流器接受交流功率，并且将网侧交流电压变换成阀侧所需要的电压。
在整流站,用换流变压器将交流系统和直流系统隔离,通过换流装置将交流网络的电能转换为高压直流电能,利用高压直流输电线路传输;在逆变站,通过换流装置将直流电能转换为交流电能,再通过换流变压器送到交流电网;从而实现交流输电网络与高压直流输电网络的联络。
换流变压器提供相位差为30°的12 脉波交流电压,以降低交流侧谐波电流,特别是5 次和7 次谐波电流;作为交流系统和直流系统的电气隔离,削弱侵入直流系统的交流侧过电压;通过换流变压器的阻抗限制直流系统的短路电流进入交流系统;通过换流变压器可以实现直流电压较大幅度的分档调节。
1.4结构组成绕组:换流变压器线圈包括网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈三部分铁芯:换流变压器铁心通常为心式结构器身:考虑合理的线圈布置方式引线:阀侧套管与引线的连接要特殊设计油箱:采用桶式结构绝缘油:ABB用Lans有载分接开其他附件电力变压器2.1定义通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流的电力设备。
变压器的分类和作用变压器是一类广泛应用于电力系统中的电气设备，主要用于变换交流电的电压和电流。
根据其功能和使用环境的不同，变压器可以分为多种类型，如功率变压器、储能变压器、电力变压器、配电变压器等。
下面将对这些不同类型的变压器进行详细的分类和讨论。
1.功率变压器：功率变压器用于改变电网络中的电压或电流，以实现输电线路之间的电压变化和分配电能的平衡。
根据其结构和工作原理的不同，功率变压器可以分为分接变压器、自耦变压器和非线性变压器等。
-分接变压器：分接变压器是一种带有多个中性点的变压器，可以根据需要调整主绕组和副绕组的有效匝数比例，从而实现不同的电压变换比例。
它常用于市政电网或工矿企业的供电系统中。
-自耦变压器：自耦变压器是一种在主要绕组和副绕组之间共享部分匝数的变压器。
它的构造简单，成本较低。
通常用于电气设备的启动、调节和控制电压。
-非线性变压器：非线性变压器主要应用于对非线性负载的供电系统。
它能够提供稳定的电压输出，并解决由于负载变化而引起的电压波动和谐波扭曲。
非线性变压器在现代工矿企业和大型商业场所中得到广泛应用。
2.储能变压器：储能变压器主要用于存储和释放电能。
在电力系统中，储能变压器通常与风力发电、太阳能发电等可再生能源设备一起使用，以平衡电力系统的供需。
储能变压器常见的类型有液流电池储能变压器、超级电容器储能变压器和超导磁能储能变压器等。
-液流电池储能变压器：液流电池储能变压器将电力转化为化学能，并在需要时释放化学能以供电。
它的充放电过程相对较为稳定和可控，适用于长期储能。
-超级电容器储能变压器：超级电容器储能变压器能够快速地存储和释放电能。
它的充放电过程速度很快，适用于短期储能和稳定电网频率。
-超导磁能储能变压器：超导磁能储能变压器通过超导材料中的磁能存储和释放电能。
由于超导材料在低温下具有极低的电阻，这种变压器可以实现高能量密度和高效率的储能和释放。
3.电力变压器：电力变压器主要用于电力系统中的电能变换过程，包括发电、输电和配电等。
电力变压器运行规程（电力行业标准DL/T 572—2010）1 范围本标准规定了电力变压器（下称变压器）运行的基本要求、运行条件、运行维护、不正常运行和处理，以及安装、检修、试验、验收的要求。
本标准适用于电压为35kV~750kV的电力变压器。
换流变压器、电抗器、发电厂厂用变压器等同类设备科参照执行。
进口电力变压器，一般按本规程执行,必要时可参照制造厂的有关规定。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 1094。
5—2008 电力变压器第5部分：承受短路的能力（IEC 60076-5：2006,MOD ）GB/T 1094。
7 电力变压器第7部分：油浸式电力变压器负载导则（GB/T 1094.7—2008，IEC 60076—7：2005，MOD）GB/T 1094.11 电力变压器第11部分：干式变压器（GB 1094。
11-2007，IEC 60076-11：2004，MOD）GB/T 6451-2008 油浸式电力变压器技术参数和要求GB 10228 干式电力变压器技术参数和要求GB/T 17211 干式电力变压器负载导则（GB/T 17211—1998，IEC 60905:1987,EQV）GBJ 148 电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范DL/T 573 电力变压器检修导则DL/T 574 变压器分接开关运行维修导则DL/T 596 电力设备预防性试验规程3 基本要求3。
1 保护、测量、冷却装置3。
1。
1 变压器应按GB 6451等有关标准的规定装设保护和测量装置.3.1。
2 油浸式变压器本体的安全保护装置、冷却装置、油保护装置、温度测量装置和邮箱及附件等应符合GB/T 6451的要求。
换流变压器与电力变压器的比较分析变压器是一种重要的电力设备，常用于电力系统中实现电能的变换和传输。
在变压器的分类中，根据不同的应用场景和工作原理，我们可以将其分为多种类型，其中比较常见的包括换流变压器和电力变压器。
换流变压器换流变压器（Rectifier Transformer）是一种专门用于直流输电和交直流转换的变压器。
它在高电压交流输电线路上接收交流电，并将其转换为低电压交流电，然后经过相应的直流组件将其转换成为电力公司所需的直流电。
换流变压器的主要特点包括：工作原理换流变压器使用电力系统中的两个大型装置，高压和低压变流器。
变压器将输送至变流器的高压变信号转换为交流电，然后将其输出到低压变流器进行交直流转换。
这种操作使得电力系统能够从高压线路上输送直流电，实现长距离电力输送。
应用场景换流变压器广泛应用于交直流变换站或直流输电线路上，其主要作用是将来自交流输电系统的电能转换到直流输电系统中，或者将直流输电系统中的电能转换到交流输电系统中。
由于换流变压器所涉及的直流输电系统需求非常的苛刻，因此其在设计和制造时需要考虑更多的因素。
比如在换流变压器中使用的冷却系统需要保证其能够在高温和高湿度的工作环境中进行长时间的工作，并确保稳定和可靠的工作。
电力变压器电力变压器（Power Transformer）主要用于普通的电能传输，将高压电输送到低压电区域中，或者将低压电转变为高压电以供工业和居民使用。
电力变压器相对于换流变压器而言，其工作和设计原理相对简单一些，其主要特点包括：工作原理电力变压器使用一个磁性铁芯来传递电能，该芯介于输入和输出线圈之间，从而实现电压的变换。
其工作原理基于法拉第电磁感应定律，可将变壓比表示爲输入线圈的匝数与输出线圈的匝数之比。
应用场景电力变压器被广泛应用于电力系统中，其主要作用是将来自输电系统的电能变换为合适的电压供应给工业和居民使用，也可以将工业和居民使用的低压电转换为高压电以供输电系统传输。
换流变压器与交流系统的主变压器比较超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。
这些优点[1> 包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。
我国目前已投运的超高压直流输电工程包括葛上直流、天广直流和三常直流等，在这些工程中所有的保护与控制系统都是国外进口设备。
换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。
它可以提供相位差为30°的12 脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在较优的状态等。
换流变压器的投资在换流站中占有很大的比例，换流变压器的可靠安全运行是直流输电系统可靠安全运行的基础。
因此对换流变压器提供完善的保护功能对直流输电系统的安全稳定可靠运行显得尤为重要。
下面主要讨论换流变压器的特点、直流输电的各种运行工况对换流变压器保护的影响，并结合其特点提出相应的保护原理与方案。
1.1短路阻抗直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。
短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。
1.2直流偏磁当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。
如果此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。
因此，要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。
1.3谐波由于换流器的非线性，在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。
对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n 1 次谐波电流（p 为脉波数，n 为任意正整数）。
电力变压器运行规程(电力行业标准DL/T 5722010)1 范围本标准规定了电力变压器(下称变压器)运行得基本要求、运行条件、运行维护、不正常运行与处理,以及安装、检修、试验、验收得要求。
本标准适用于电压为35kV~750kV得电力变压器。
换流变压器、电抗器、发电厂厂用变压器等同类设备科参照执行。
进口电力变压器,一般按本规程执行,必要时可参照制造厂得有关规定。
2 规范性引用文件下列文件中得条款通过本标准得引用而成为本标准得条款。
凡就是注日期得引用文件,其随后所有得修改单(不包括勘误得内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议得各方研究就是否可使用这些文件得最新版本。
凡就是不注日期得引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 1094、5—2008 电力变压器第5部分:承受短路得能力(IEC 60076—5:2006,MOD) GB/T 1094、7 电力变压器第7部分:油浸式电力变压器负载导则(GB/T 1094、7—2008,IEC 60076—7:2005,MOD)GB/T 1094、11 电力变压器第11部分:干式变压器(GB 1094、11—2007,IEC 60076—11:2004,MOD)GB/T 6451—2008 油浸式电力变压器技术参数与要求GB 10228 干式电力变压器技术参数与要求GB/T 17211 干式电力变压器负载导则(GB/T 17211—1998,IEC 60905:1987,EQV)GBJ 148 电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范DL/T 573 电力变压器检修导则DL/T 574 变压器分接开关运行维修导则DL/T 596 电力设备预防性试验规程3 基本要求3、1 保护、测量、冷却装置3、1、1 变压器应按GB 6451等有关标准得规定装设保护与测量装置。
3、1、2 油浸式变压器本体得安全保护装置、冷却装置、油保护装置、温度测量装置与邮箱及附件等应符合GB/T 6451得要求。
目次前 言 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 结构形式及分类 (3)4.1 结构形式 (3)4.2 分类 (3)5 选用原则 (3)5.1 基本选用原则 (3)5.2 绝缘水平确定原则 (3)5.3 分接范围 (4)5.4 绕组布置方式 (4)5.5 型式选择 (4)5.6 电流变化率 (4)5.7 谐波 (4)5.8 电位电阻与电位电阻开关 (4)6 技术要求 (4)6.1 概述 (4)6.2 正常运行条件 (4)6.3 过载 (5)6.4 机械寿命和电气寿命 (5)6.5 储油柜和油室 (5)6.6 绝缘油、滤油装置与散热装置 (5)6.7 连续操作中油室油温要求 (5)6.8 保护 (6)7 试验 (6)7.1 型式试验与例行试验 (6)7.2 连同换流变的例行试验 (6)8 安装 (6)8.1 有载分接开关本体的安装 (6)8.2 电动操作机构的安装 (7)8.3 滤油装置的安装 (7)9 运行维护和检修 (7)9.1 运行维护 (7)9.2 检修 (8)10 标志、包装、运输和贮存 (11)10.1 标志 (11)10.2 包装 (11)I10.3 运输和贮存 (11)附录A(资料性附录)电流变化率 (13)附录B(资料性附录)换流变用有载分接开关转换选择器动作产气特性 (14)附录C(资料性附录)外置不带隔板埋入式有载分接开关布置 (16)II换流变压器用有载分接开关使用导则1 范围本标准规定了油浸式换流变压器（以下简称换流变）的有载分接开关结构形式及分类、选用原则、技术要求、试验、安装、运行和维护、包装、运输和贮存。
本标准适用于换流变用电阻式有载分接开关。
2 规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
GB/T 507 绝缘油 击穿电压测定法GB 1094.1 电力变压器 第1部分：总则GB 1094.3 电力变压器 第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙GB 1094.5 电力变压器 第5部分：承受短路的能力GB 1094.7 电力变压器 第7部分：油浸式电力变压器负载导则GB 2536 电工流体 变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油GB 10230.1 有载分接开关 第1部分：性能要求和试验方法GB/T 10230.2 有载分接开关 第2部分：应用导则GB 18494.2-2007 变流变压器 第2部分：高压直流输电用换流变压器GB 20838-2007 高压直流输电用油浸式换流变压器技术参数和要求GB 50776-2012 ±800kV及以下换流站换流变压器现场施工及验收规范GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T **** 电力变压器用有载分接开关选用导则（引用部分写条款）DL/T 572 电力变压器运行规程DL/T 573 电力变压器检修导则DL/T 574 变压器有载分接开关运行维修导则DL/T 596 电力设备预防性试验规程JB/T 7065 变压器用压力释放阀JB/T 8314 有载分接开关试验导则JB/T 9647 气体继电器JB/T 10372 液压压力继电器3 术语和定义由GB 10230.1和GB/T 10230.2确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
换流变压器（1.）与电力变压器（2.）的比较分析科技名词定义1.中文名称：换流变压器英文名称：converter transformer其它名称：换流变、变流变压器定义：将电能从交流系统传输给一个或多个换流桥，或者相反传输的变压器。
2.中文名称：电力变压器英文名称：power transformer定义：通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流的电力设备。
由铁芯和套于其上的两个或多个绕组组成。
变压器结构部件1. HVDC换流变压器为了提高整流效率，由2个6脉冲换流桥组成，这样就要2组阀侧绕组，一组为Y接，另一组为D接。
可有3种选择：每相2台三相双绕组，或为单相三绕组（3台组成三相组），亦或单相双绕组（每台只含一个Y相或一个D相，阀侧绕组，6台组成2个三相组）。
2.普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯柱上，内为低压绕组，外为高压绕组。
（电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上）变压器在带负载运行时，当副边电流增大时，变压器要维持铁芯中的主磁通不变，原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。
变压器二次有功功率一般=变压器额定容量（KVA）×0.8（变压器功率因数）=KW。
电力变压器主要有：A、吸潮器（硅胶筒）：内装有硅胶，储油柜（油枕）内的绝缘油通过吸潮器与大气连通，干燥剂吸收空气中的水分和杂质，以保持变压器内部绕组的良好绝缘性能；硅胶变色、变质易造成堵塞。
B、油位计：反映变压器的油位状态，一般在+20O左右，过高需放油，过低则加油；冬天温度低、负载轻时油位变化不大，或油位略有下降；夏天，负载重时油温上升，油位也略有上升；二者均属正常。
C、油枕：调节油箱油量，防止变压器油过速氧化，上部有加油孔。
D、防爆管：防止突然事故对油箱内压力聚增造成爆炸危险。
E、信号温度计：监视变压器运行温度，发出信号。
指示的是变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10℃。
文件编号：RHD-QB-K5575 （解决方案范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX换流变压器与电力变压器的比较分析标准版本换流变压器与电力变压器的比较分析标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。
，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。
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、直流输电系统中的换流、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。
换流变压器(Converter Transformer) 接在换流桥与交流系统之间的电力变压器。
采用换流变压器实现换流桥与交流母线的连接，并为换流桥提供一个中性点不接地的三相换相电压。
换流变压器与换流桥是构成换流单元的主体。
换流变压器在直流输电系统中的作用有：?传送电力；?把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压；?利用变压器绕组的不同接法，为串接的两个换流器提供两组幅值相等、相位相差30°(基波电角度)的三相对称的换相电压以实现十二脉动换流；?将直流部分与交流系统相互绝缘隔离，以免交流系统中性点接地和直流部分中性点接地造成直接短接，使得换相无法进行；?换流变压器的漏抗可起到限制故障电流的作用；?对沿着交流线路侵入到换流站的雷电冲击过电压波起缓冲抑制的作用。
换流变压器的工作原理是将500 kV网侧交流电压通过变压器变为阀侧交流电压，经换流阀整流为直流传输。
为了提高整流效率，由2个6脉冲换流桥组成，这样就要2组阀侧绕组，一组为Y接，另一组为D接。
可有3种选择，每相2台三相双绕组。
500 kV输电电压高、容量大，变压器均做成单相，或为单相三绕组(3台组成三相组)，抑为单相双绕组(每台只含一个Y相或一个D相，阀侧绕组，6台组成2个三相组)，。
为了适应换流器的工作条件，换流变压器就应具有不同于一般交流变压器的特点：首先，流过高压侧交流中含有高次谐波(特征谐波)，它使变压器的损耗增加，并有可能导致局部过热；再者，如换流阀发生不同步触发，则在交流侧和变压器中产生非特征谐波和直流分量，引起变压器的噪声、空载电流增大，损耗增加；另外换流变压器的阻抗偏差也影响换流阀的非特征谐波和直流分量，为此要加以限制；最后，也是最为重要的是，由于在高压网侧有1个或2个高压阀侧绕组(直流)，因而绝缘问题最为突出。
变压器阀侧除应承受一般交流电压外，还要承受叠加的直流电压。
在系统输送能量反向时，还有阀侧绕组的直流极性反转以及冲击试验电压等。
与一般电力变压器相比，对绝缘设计和制造都呈现出更为严格的技术要求，这是设计、制造所要考虑到的基本问题。
换流变压器是直流输电系统的主要设备，其主要参数按直流系统的特殊要求确定。
换流变压器的作用是向换流器供给交流功率或从换流器接受交流功率，并且将网侧交流电压变换成阀侧所需要的电压。
在整流站,用换流变压器将交流系统和直流系统隔离,通过换流装置将交流网络的电能转换为高压直流电能,利用高压直流输电线路传输;在逆变站,通过换流装置将直流电能转换为交流电能,再通过换流变压器送到交流电网;从而实现交流输电网络与高压直流输电网络的联络。
换流变压器提供相位差为30°的12 脉波交流电压,以降低交流侧谐波电流,特别是5 次和7 次谐波电流;作为交流系统和直流系统的电气隔离,削弱侵入直流系统的交流侧过电压;通过换流变压器的阻抗限制直流系统的短路电流进入交流系统;通过换流变压器可以实现直流电压较大幅度的分档调节。
换流变压器在直流输电系统中的作用有：1、传送电力；2、把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压；3、利用变压器绕组的不同接法，为串接的两个换流器提供两组幅值相等、相位相差30°(基波电角度)的三相对称的换相电压以实现十二脉动换流；4、将直流部分与交流系统相互绝缘隔离，以免交流系统中性点接地和直流部分中性点接地造成直接短接，使得换相无法进行；5、换流变压器的漏抗可起到限制故障电流的作用；6、对沿着交流线路侵入到换流站的雷电冲击过电压波起缓冲抑制的作用。
近年来，随着国民经济的持续发展，电力需求快速增长，电力工业发展迅速，输电电压等级逐步提高，电网规模不断扩大。
伴随着20xx年我国第～条1000kV特高压交流输电线路的投入运行与世界首条+800kV直流输电工程的开工建设，目前全国已经形成了六大区域电网互联，系统总容量达6亿千伏安的世界上最大规模的交直流互联电网之一。
这会将对电网安全稳定运行的要求提高到一个新的层次。
继电保护作为电网的安全保卫者，其重要性也被放在了越来越突出的位置，对其动作的性能与可靠度也提出了更高的要求。
电力变压器是电力系统的重要设备，不仅自身价格昂贵，它的正常运行对于整个系统的安全稳定也起着至关重要的作用。
然而变压器保护的正确动作率始终不高，这给电力系统的运行可靠性带来了隐患。
尤其是变压器空载投入或外部故障切除时产生的励磁涌流，常常会使保护发生误动作。
电力变压器通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流的电力设备。
由铁心和套于其上的两个或多个绕组组成。
电力变压器[1]是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。
当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。
二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。
主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。
额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。
现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。
最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。
当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。
由器身、油箱、冷却装置、保护装置和出线装置组成。
器身包括铁心、线圈、绝缘、引线和分接开关;油箱包括油箱本体和油箱附件(放油阀、接地螺钉、小车、铭牌等);冷却装置包括散热器和冷却器;保护装置包括储油柜、油标、安全气道、吸湿器、测湿元件和气体继电器;出线装置包括高、低压套管.变压器的基本元件是铁心和线圈。
铁心是由铁心柱和铁扼组成的闭合磁路，用厚度0.35~0.5mm的硅钢片叠压或卷绕而成。
线圈是变压器的电路部分，用绝缘铜线或绝缘铝线绕制而成。
线圈与线圈之间、线圈与铁心之间都有良好的绝缘，并留有不同形式的槽道，以便于散热和循环冷却。
油浸式变H器的铁心和线圈都浸没在绝缘油WN.容斌较大的变压器·油箱外焊有散热竹。
油经过油箱和散热管循环流动，把铁心和线圈发出的热量散发到空气中去。
大型变压器还采用加装风扇、强迫油循环、水冷等冷却方式。
工作原理：电力变压器是电力系统的重要设备，它主要通过交变的磁通把一种等级的电压、电流转变为另一等级的同频率的电压、电流，而且通过电力变压器可把不同等级的电力系统彼此联系起来。
它的种类很多，按照功用可分为升压变压器、降压变压器、特种变压器等；按照相数可分为单相变压器、三相变压器等；按照绕组数目可分为单绕组变压器、三绕组变压器、分裂绕组压器、自耦变压器等，但其工作原理是一致的。
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
主要部件及作用①、普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯柱上，内为低压绕组，外为高压绕组。
（电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上）变压器在带负载运行时，当副边电流增大时，变压器要维持铁芯中的主磁通不变，原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。
变压器二次有功功率一般＝变压器额定容量（KVA）×0.8（变压器功率因数）＝KW。
②、电力变压器主要有：A、吸潮器（硅胶筒）：内装有硅胶，储油柜（油枕）内的绝缘油通过吸潮器与大气连通，干燥剂吸收空气中的水分和杂质，以保持变压器内部绕组的良好绝缘性能；硅胶变色、变质易造成堵塞。
B、油位计：反映变压器的油位状态，一般在+20O左右，过高需放油，过低则加油；冬天温度低、负载轻时油位变化不大，或油位略有下降；夏天，负载重时油温上升，油位也略有上升；二者均属正常。
C、油枕：调节油箱油量，防止变压器油过速氧化，上部有加油孔。
D、防爆管：防止突然事故对油箱内压力聚增造成爆炸危险。
E、信号温度计：监视变压器运行温度，发出信号。
指示的是变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10℃。
国标规定：变压器绕组的极限工作温度为105OC；（即环境温度为40OC时），上层温度不得超过95OC，通常以监视温度（上层油温）设定在85OC及以下为宜。
F、分接开关：通过改变高压绕组抽头，增加或减少绕组匝数来改变电压比。
∵：U1/U2＝W1/W2，U1W2＝U2W1，∴：U2＝U1W2/W1。
一般变压器均为无载调压，需停电进行：常分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三挡+5%、0%、-5%（一次为10.5KV、10KV、0.95KV二次为380V、400V、420V），出厂时一般置于Ⅱ挡。
G、瓦斯信号继电器：（气体继电器）轻瓦斯、重瓦斯信号保护。
上接点为轻瓦斯信号，一般作用于信号报警，以表示变压器运行异常；下接点为重瓦斯信号，动作后发出信号的同时使断路器跳闸、掉牌、报警；一般瓦斯继电器内充满油说明无气体，油箱内有气体时会进入瓦斯继电器内，达到一定程度时，气体挤走贮油使触点动作；打开瓦斯继电器外盖，顶上有二调节杆，拧开其中一帽可放掉继电器内的气体；另一调节杆是保护动作试验纽；带电操作时必须戴绝缘手套并强调安全。
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