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摘要：借助予换流变压器温升试验时所施加的等值总损耗和电流计算过程。分析了HVDC输电系统中谐波电流对换泷变压器涡流及杂散损耗的影响。得出了换流变压器温升试验时所产生的绕组导线单位热负荷分布与实际运行存在一定的差异结论；并在换流变压器设计阶段提出了一些补救措施。
关键词：换流变压器；谐波；绕组；热点温升
引言：根据我国国民经济发展战略需要。国家电力建设一直扮演着领跑者的角色；使得我国在高压、超高压、特高压交直流变压器装备制造方面发展迅速。统计结果显示在过去一段时期。国产电力变压器平均使用寿命与发达国家相比尚存一定差距。变压器作为电力系统中主要的输变电设备之一，其使用寿命与电力系统的经济效益息息相关。
1.换流变压器温升试验电流计算
在换流变压器温升试验的两个阶段，能够模拟换流变压器在实际运行工况下所承受的高次谐波电流而产生的发热量。且利用这种等效可以较准确地确定油顶层温升以及绕组平均温升。但这种模拟是将损耗值分布在整个换流变压器绕组中，分布规律与普通交流变压器运行时基本相同，特别是直流电阻引起的损耗是均匀地分布在绕组中；而其与换流变压器正常运行时不同，因为在换流变压器运行中由谐波电流产生的涡流损耗主要集中在绕组两端。而且处于绕组端部的导线宽度尺寸越大、横向漏磁分量越大，这种情况会越严重；在绕组中部的涡流损耗也是从主空道侧沿绕组辐向向另一侧按平方关系下降的。因此，试验中所产生的绕组热点温升会低于换流变压器正常运行时的热点温升。
2. HVDC换流变压器绕组热点温升及控制措施
2.1ODAF冷却的换流变压器绕组热点温升控制
当前采用ODAF冷却方式的换流变压器。其网侧绕组通常选用内屏连续式或轴向纠结连续式绕组结构；绕组导线选用轴向并列的自粘性换位导线。阀侧绕组通常选用内屏连续式(或连续式)绕组结构；绕组导线选用轴向并列的自粘性换位导线(或自粘性换位导线)。调压绕组通常采用单层圆筒式绕组结构。绕组导线选用白粘性换位导线。除调压绕组外。网侧绕组和阀侧绕组所选用的换位导线，其单根导线尺寸较小，厚度不超过1。7mm，宽度不超过6mm。考虑到绕组中设计有较多的纵向冷却油道、器身中的油流为油泵驱动且导向循环流动；故对于这种绕组单位损耗密度较小，油流分布趋千合理的器身结构而言，应更加注重于加强绕组与油之间换热方面的研究。即受绕组纵绝缘强度限制和工艺要求，绕组端部导线纸包及附加绝缘偏厚、绕组导线中设计了屏线、纸垫条等，这无疑影响到了绕组热量的传递，需进一步加强绕组波分布分析、导线线规选取、绝缘材质选取及绕组绕制新工艺等研究工作。
2.2 OFAF冷却的换流变压器绕组热点温升控制措施
目前，我国还没有研制出可以依据绕组之外的测量方式，对其绕组顶部油温度的测量的精准程度并不高。在使用OFAF冷却方式对变压器进行处理时，其油箱的顶层油主要分为两种，一种是在经绕组加温处理后，在绕组中产生的油，另外一种是在温度不产生变化的状况下，在油泵位置中流出的，会和绕组与油箱壁进行接触，进而流向油箱顶部的油。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，想要采用OFAF冷却进行换流变压器绕组热点温度的处理，其所测量以及推算的各类数值差异程度比较大，偏差也会比较明显。在一定条件下，需要重新开展仿真等的实验，需要做好补救以及实测等措施。
2.2.1绕组端部线饼线规选取及漏磁通控制措施
在使用OFAF冷却方式的换流变压器进行作业时，其自身的网侧绕组为结连续式绕组结构，其端部的位置上会掺杂轴向并列的复合导线。绕组中部的一些线饼选用辐向并列的复合导线。Y接阀侧绕组通常选用螺旋式绕组结构，绕组导线选用带漆膜的普通扁导线或自粘性换位导线，绕组换位方式采用“K”换位。D接阀侧绕组通常选用纠结连续式绕组结构，绕组导线种类的选取与网侧绕组相同。调压绕组通常采用单层圆筒式绕组结构，绕组导线选用自粘性换位导线。受铁心及电屏蔽等结构件和变压器结构尺寸的影响，漏磁通在绕组端部将发生弯曲以形成闭合回路。准确地分析沿绕组圆周方向上典型切面处的绕组端都漏磁通分布，有助于在确保导线机械强度的前提下。恰当地选取绕组端部采用轴向复合导线的饼数和线规尺寸，以降低涡流损耗。缓解绕组端部热点温升。
2.2.2改良散热结构
改良散热结构会在一定程度上优化其作业流程，让绕组的表面换热强度得以有效的提升，在保障其产品绝缘结构安全稳固的基础上，考量其散热结构改进的制造成本费用，控制好绕组的油流的部分状况，尽可能的降低其油流的阻力数值，提升整体结构的换热强度。首先，要在绕组中，严谨科学的安排并设计挡油隔板，挡油隔板的要同时具备内外挡油的效用，以此来调整并控制整体油流的方向，让绕组内的水平油道的油流速度可以发生改变，避免其水平油道的油流呈现死油的现象；其次，要适当的提升绕组的内外径侧垂直油道宽度，通过其宽度的提升来降低各个绕组的压力损失数值，让其油流的速度可以变得更快，让线饼表面的热对流换热系数产生变化，潜移默化的提升其系数数值；最后，要积极主动的开展纵绝缘强度的课题研究工作，提升向内油道轴向大小，重视该位置的油流速度，防止其油流时，产生带电的现象，让其局部的温度点提升。
2.2.3选择冷却器
在选择冷却器时，要精准的测量出该冷却器出口位置油的温度，以及油泵的流量等，收集整理相关的数值信息，让变压器油箱内的油温下降，尽可能的增大绕组和油之间的温度差距，让其换热效率得以提升。
结语：绕组导线表面的单位热负荷与正常运行时分布规律不同，即换流变压器在运行中由谐波电流产生的绕组涡流损耗主要集中在绕组的两端，而试验时却等效分散在整个绕组中，为此，换流变压器试验中产生的绕组热点温升可能低于其正常运行时的热点温升。
参考文献：
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论文作者:刘元苍,刘元义
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/14
标签：绕组论文; 导线论文; 热点论文; 结构论文; 变压器论文; 粘性论文; 涡流论文; 《电力设备》2018年第5期论文;