换流变压器及监造技术

序

前　言

章　换流变压器功能和参数１

节　概述１

第二节　换流变压器功能２

第三节　换流变压器主要技术要求及评估９

第四节　我国换流变压器型式和参数５２

第二章　换流变压器内部结构６４

节　铁芯结构６４

第二节　绕组结构７４

第三节　器身和引线结构８１

第四节　绝缘结构９２

第五节　油箱结构１０２

第三章　换流变压器主要原材料、组部件及监造要点１０６

节　主要原材料１０６

第二节　主要组部件１３１

第三节　主要非电量保护及监测装置１６３

第四章　换流变压器制造工艺及监造要点１７９

节　铁芯制作１７９

第二节　油箱制作１８８

第三节　绕组制作１９６

第四节　器身装配和引线２１８

第五节　器身干燥２２９

第六节　总装配及处理２３４

第七节　包装和发运准备２４２

第五章　换流变压器试验２４７

节　概述２４７

第二节　试验前准备２４９

第三节　试验方法及监造要点２５０

第六章　监造典型案例分析３００

节　换流变压器设计典型案例３００

第二节　换流变压器原材料、组部件典型案例３１７

第三节　换流变压器制造工艺典型案例３３９

第四节　换流变压器出厂试验及现场安装调试典型案例３５１

索引３６７

参考文献３７１

　特高压直流输电是实现我国西电东送、北电南送、水火互济、能源资源大范围优化配置战略的重要措施。 近年来， 针对大气污染日益严重， 国家发布实施《大气污染防治行动计划》， 提出加快调整能源结构，增加清洁能源供应，全面淘汰和替代低效、重污染的传统用能方式， 规划建设１２ 条重点输电通道。 特高压直流输电具有长距离、大容量、低损耗的优势，将发挥更为积极而重要的作用。                                                               

从首个特高压直流输电示范工程，向家坝—上海±８００ｋＶ/６４００ＭＷ 输电项目开始， 国家电网公司在近５ 年内已陆续建成投运了数个±８００ｋＶ/７２００ＭＷ 和±８００ｋＶ/８０００ＭＷ 输电项目。 目前， 正在开工建设±８００ｋＶ/１００００ＭＷ 输电项目，±１１００ｋＶ/１２０００ＭＷ 特高压直流输电项目也进入实施阶段: 一方面我们已经建成投运了一批特高压直流输电工程，积

累了丰富的经验； 另一方面，又面临工程输电容量、电压水平不断提升的大规模建设挑战。众所周知， 保证系统的安全稳定运行，设备质量是基础，通常我们要求换流站设备的寿命为３０~４０ 年，如何才能高水平地实现这一目标， 需要在设备的全寿命周期的每个环节加强质量控制，换流变压器是直流输电系统中复杂、昂贵、庞大的设备， 换流变压器的制造进度和质量状况已成为制约直流输电工程建设投产和安全稳定运行的关键因素。因此， 本书选择换流变压器，总结以往在设计、制造过程中暴露的问题和改进经验，掌握其关键技术，以期承前启后，促进提高设备质量，保证工程按期投运，提升系统安全运行水平。

  随着特高压直流输电工程的不断发展， 所采用的换流变压器， 容量已从向家坝—上海±８００ｋＶ 特高压直流输电工程的３２１ＭＶＡ 增加到现在输送容量为１０ＧＷ 直流工程的５１０ＭＶＡ， 送端要接入７５０ｋＶ 交流系统，受端低端接入１０００ｋＶ 交流系统，而运输尺寸、重量的限制条件并没有变化， 这必然使换流变压器设计结构更紧凑、裕度更偏紧、工艺要求更高， 质量风险增大。 多年来，为了在理想的工期采购到理想质量的换流变压器，电网企业不惜成本， 派出一支支专业队伍赴制造公司进行驻厂监造，督促、协助厂家生产制造，对保证设备质量发挥了作用。 现在，面对新的形势和课题， 质量监督人员只有基本概念更清晰、技术功底更扎实、善于总结经验， 才能举一反三、及时跟进， 保持专业水准的适应性和科学性， 使监督工作卓有成效。本专著以换流变压器使用者的角度，力图从直流换流变压器特点和功能等基本概念出发， 阐述有关直流特性的关键原理性问题，并通过特高压换流变压器的型式参数、结构、主要原材料组部件、制造工艺、工厂试验全过程的总结，以及对典型案例的计算、分析和研究，提出把握产品质量的关键点，期望对达成上述目标有所帮助。

  国家电网公司直流建设分公司组织业内资深专家和多年亲身参加换流变压器监造的高级技术人员编写本专著， 按照从总体设计要求到制造细节过程， 共分为６ 章: 第１章由郑劲、万达、聂定珍编写， 概述换流变压器的功能和参数以及关键技术特点。 第２~４章由李满元、刘福喜编写， 介绍换流变压器的内部结构、原材料、组部件和整体装配；第５章由李大广、凌愍编写， 介绍换流变压器的试验； 第６ 章由郑劲、万达、凌愍、刘福喜、于弘适编写， 针对实际工程设计、制造和试验过程中遇到的典型案例进行深入分析。 全书由郑劲统稿。

  在本专著编写过程中， 得到陈维江、文闿成、陶喻、胡惠然、傅锡年、卢理成、党镇平等专家的指导帮助，还得到国家电网公司建设和运行部门，以及换流变压器制造厂商的大力支持。 在此，表示衷心感谢!

  本专著中内容涉及面广， 但水平所限， 恐有很多遗漏、不当之处， 欢迎批评指正。

编　者

２０１５年１１月