36000kVA Hvdc Convertisseur de courant direct haute tension des transformateurs

Convertisseur convertisseur ZSFPZ-36MVA/35KV pour transmission c.c. +- 50 kv
projet

Réacteur de lissage pour projet de transmission c.c. +-50KV

Le transformateur de convertisseur fait référence au transformateur de puissance connecté entre le pont de convertisseur et le système CA. Le transformateur du convertisseur est utilisé pour réaliser la connexion entre le pont du convertisseur et le bus CA, et fournit une tension de commutation triphasée avec neutre non mis à la terre pour le pont du convertisseur. Le transformateur du convertisseur et le pont du convertisseur sont les principaux composants du convertisseur.

Les fonctions du transformateur de convertisseur dans le système de transmission c.c. comprennent :

1. La transmission de l’électricité;

2. Convertir la tension du système CA en tension de commutation requise par le convertisseur ;

3. En utilisant différentes méthodes de connexion des enroulements de transformateur, deux groupes de tensions de commutation symétriques triphasées à amplitude égale et à différence de phase de 30 ° (angle électrique d’onde fondamentale) sont fournis pour les deux convertisseurs connectés en série pour réaliser douze commutations d’impulsions ;

4. Isoler la partie CC du système CA pour éviter tout court-circuit direct causé par la mise à la terre du point neutre du système CA et la mise à la terre du point neutre de la partie CC, de sorte que la commutation ne puisse pas être effectuée ;

5. La réactance de fuite du transformateur du convertisseur peut limiter le courant de défaut ;

6. Il peut mettre en mémoire tampon et supprimer l’onde de surtension d’impulsion de foudre qui a pénétré dans la station de conversion le long de la ligne CA.

Comme le fonctionnement du transformateur de convertisseur est étroitement lié à la non-linéarité causée par la commutation du convertisseur, il a des caractéristiques et des exigences différentes de celles du transformateur de puissance ordinaire en matière de réactance de fuite, d’isolation, d’harmoniques, de polarisation CC, de régulation et de test de tension de charge.

Réactance de fuite

Par le passé, en raison du courant nominal limité et de la capacité de surcharge du thyristor, afin de limiter le courant de défaut du court-circuit du bras de valve et du court-circuit du bus CC, la réactance de fuite du transformateur du convertisseur est généralement plus grande que celle du transformateur de puissance ordinaire, généralement 15-20%, et même plus de 20% dans certains projets. Avec l’amélioration du courant nominal du thyristor et sa capacité à résister au courant de pointe, la réactance de fuite du transformateur du convertisseur peut être raisonnablement sélectionnée en fonction de la capacité et du niveau d’isolation correspondants, et l’impédance peut être réduite en conséquence, généralement de 12 à 18 %. Par conséquent, les principaux paramètres de l’équipement, le niveau d’isolation, la consommation de puissance réactive et la consommation d’énergie du convertisseur peuvent être réduits en conséquence. En même temps, les performances de fonctionnement du convertisseur sont également améliorées.

Pour réduire les harmoniques non caractéristiques, l’équilibre de réactance de fuite triphasé du transformateur de convertisseur doit être supérieur à celui du transformateur de puissance ordinaire, et la tolérance de réactance de fuite n’est généralement pas supérieure à 2 %. Si les conditions de transport le permettent, la structure de transformateur de convertisseur monophasé à trois enroulements est adoptée pour la plupart dans le projet afin de réduire davantage la différence de six valeurs d’impédance du transformateur de convertisseur dans douze convertisseurs d’impulsions.

isolation

L’enroulement côté vanne et la bague du transformateur du convertisseur fonctionnent sous l’action conjointe de la tension CA et CC. Sous l’action de cette tension, parce que le rapport du coefficient de conductivité au coefficient diélectrique des matériaux d’isolation d’huile et de papier est très différent, la résistance du champ CC dans l’isolation composite de papier d’huile est distribuée en fonction du coefficient de conductivité, et la résistance du champ CA est distribuée en fonction du coefficient diélectrique. Lorsque la polarité de la tension c.c. change rapidement, l’isolation de l’écart d’huile est soumise à une forte contrainte électrique. Dans la pièce de connexion entre le boîtier et la base, ce problème est le plus grave en raison de la structure d’isolation complexe.

Plus l’enroulement côté vanne est proche des pôles CC, plus la tension à la terre est élevée. Dans la conception, la distance entre l’extrémité de l’enroulement et la fourche à noyau en fer doit être augmentée de sorte que la fuite magnétique radiale et la perte locale à l’extrémité de l’enroulement augmentent et la perte causée par la fuite magnétique harmonique augmente davantage.

Comme la bague avec isolation externe de l’enroulement côté vanne, sa distance de fuite doit tenir compte de la composante de tension CC. Afin d’éviter les défauts de flashover causés par un flashover humide inégal sous l’action de la tension CC en jours de pluie, généralement, la bague côté soupape s’étend dans le hall de soupape. Un boîtier synthétique sec a été appliqué en pratique. Pour résister aux tremblements de terre, un dispositif anti-vibrations est généralement installé au niveau de la bride du boîtier.

harmonique

La composante harmonique de la fuite de flux magnétique du transformateur du convertisseur augmente la perte parasite du transformateur et peut parfois provoquer une surchauffe locale de certaines pièces métalliques et du réservoir d’huile. Des matériaux non magnétiques ou des mesures de blindage magnétique doivent être utilisés pour les pièces présentant une forte fuite magnétique. Le bruit magnétostrictif causé par le flux magnétique harmonique se trouve dans la bande de fréquence avec une audition plus sensible, et des mesures d’isolation acoustique plus efficaces doivent être prises si nécessaire.

Polarisation CC

L’intervalle de temps de déclenchement du convertisseur est différent, la seconde tension harmonique de séquence positive du bus AC et l’induction de la ligne AC parallèle à la ligne DC produisent un composant DC dans le courant d’enroulement côté vanne du transformateur du convertisseur; Le changement de potentiel de masse causé par le courant de mise à la terre de l’électrode produit un composant CC dans le courant d’enroulement côté CA, ce qui entraîne ensemble une polarisation magnétique CC dans le transformateur du convertisseur. Faire que la piste de détour du point de fonctionnement sur la courbe B-H du noyau en fer dévie de l’état symétrique, et certains entrent dans la section de saturation d’un côté, et le composant de courant d’excitation a une forme d’onde de crête demi-onde, Ce qui augmente de manière significative la perte, l’augmentation de température et le bruit de 50 Hz du transformateur (la fréquence de bruit fondamentale est de 100 Hz dans des conditions normales), qui doit être pleinement pris en compte dans la conception du transformateur du convertisseur.

Régulation de tension en charge

Le transformateur du convertisseur doit avoir davantage de commutateurs de régulation de tension de charge. L’utilisation de commutateurs de régulation de tension peut faire fonctionner le système de transmission CC à proximité du meilleur état et l’angle de déclenchement du convertisseur fonctionne dans une plage appropriée, afin de tenir compte de la sécurité et de l’économie de fonctionnement. La plage de régulation de tension du sélecteur de dérivation est généralement comprise entre 20 et 30 %, Et la quantité de régulation de chaque rapport est de 1 à 2 %, afin d’atteindre le travail commun de la régulation du sélecteur de dérivation et de la commande de déclenchement du pont convertisseur, de sorte qu’il n’y a pas de zone morte de régulation évidente et que l’action aller-retour fréquente peut être évitée.

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