[發明專利]單相四柱式低噪聲換流變壓器及其實現方法

有效

• 申請號: 201410767312.5
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104409196A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 嚴文交;羅隆福;許加柱;馬芳
• 申請（專利權）人: 湖南華大紫光科技股份有限公司
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/30;H01F27/28;H02J1/00
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技術領域

本發明涉及換流變壓器領域，特別涉及一種基于單相四柱式低噪聲換流變壓器及其實現方法。

背景技術

近20年來，高壓直流輸電技術及其工程應用在我國得到了飛速發展，隨著我國超高壓、特高壓直流輸電工程繼續投入運行，在項目建設過程和實際運行過程中，也遇到了諸多迫切需要解決的技術難題。

針對超高壓和特高壓直流輸電系統及其換流站存在的諧波污染嚴重，目前仍采用在換流變壓器網側繞組側安裝無源濾波裝置進行治理，方案技術雖成熟，但效果不甚理想。并且換流器產生的交流諧波全部流過換流變壓器，這些諧波頻率低、容量大，導致換流變壓器磁滯伸縮而產生噪聲。這些噪聲一般處于聽覺較靈敏的頻帶，因此換流變壓器產生的可聽噪聲較諧波污染不嚴重的普通電力變壓器復雜。

國內外針對換流變壓器振動與噪聲方面的研究工作開展還不夠深入，采用傳統的治理措施，每個換流站需要額外增加數千萬元的資金投入，投資巨大，且效果有限。因此，從換流變壓器振動與噪聲產生的機理和本質出發，系統地開展降低換流變壓器振動與噪聲的研究工作對降低直流換流站的投資成本，提高直流換流變壓器的運行環境，全面提升直流換流站的環境友好性，有利于未來特高壓直流換流站的選址，對建立環境友好型和節能高效型直流換流站具有重要的理論研究和工程應用價值，意義重大。

因此，隨著我國特高壓直流輸電工程及背靠背直流聯網工程的全面建設和投入運行，迫切需要提出一套能有效解決目前直流輸電工程中存在的換流變壓器振動與噪聲大、諧波污染嚴重等問題的全面有效解決方案。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種單相四柱式低噪聲換流變壓器及其實現方法。

本發明所采用的技術方案，其結構包括四柱式變壓器鐵芯旁軛（3）和（4），2個鐵芯中柱（1）和（2）分別繞有三個繞組，所述鐵芯中柱（1）外側繞組（L1）為網側繞組，內側繞組（L3）為閥側繞組，中間繞組（L2）為濾波繞組；所述鐵芯中柱（2）外側繞組（L4）為網側繞組，內側繞組（L6）為閥側繞組，中間繞組（L5）為濾波繞組。

所述的單相四柱式低噪聲換流變壓器，其內部繞組包括兩種接線方式：第1種為用于背靠背直流輸電工程；第2種為用于特高壓直流輸電工程。

進一步地，所述的單相四柱式低噪聲換流變壓器，內部繞組接線方式若為第1種接線方式，即用于背靠背直流輸電，由3個相同的單相四柱式換流變壓器聯結而成。所述的單相四柱式低噪聲換流變壓器內部繞組接線方式若為第2種接線方式，即用于特高壓直流輸電，由6個單相四柱式換流變壓器聯結而成，其中3個換流變壓器為1組，另外3個換流變壓器為1組。

其中，所述的單相四柱式低噪聲換流變壓器，不管用于哪種直流輸電工程，網側和閥側的濾波繞組皆為特殊設計，均連接成三角形，且兩兩對應相連，用于降低噪聲。

本發明從換流變壓器噪聲產生機理入手，對該換流變壓器內部通過特殊設計的濾波繞組進行三角形連接來有效濾除諧波，降低設備的噪聲。由于此濾波繞組是由特殊設計的零阻抗構成，由此所產生的電動勢幾乎為零，所以相應的磁通減少了，磁通密度也相應減少了，噪聲便降低了。此種通過對變壓器本身來降低噪聲的辦法結構簡單，效果好，經濟性高。

附圖說明

圖1為單個單相四柱式低噪聲換流變壓器截面示意圖

圖2為用于背靠背直流輸電中的單相四柱式低噪聲換流變壓器截面示意圖。

圖3為用特高壓直流輸電中的單相四柱式低噪聲換流變壓器截面示意圖。

圖4為用于背靠背直流輸電中的單相四柱式低噪聲換流變壓器繞組接線示意圖。

圖5為用于特高壓直流輸電中的單相四柱式低噪聲換流變壓器繞組接線示意圖。

標號說明：1、變壓器左鐵芯中柱，2、變壓器右鐵芯中柱，3、變壓器左鐵芯旁軛，4、變壓器右鐵芯旁軛，L1、變壓器左鐵芯中柱網側繞組，L2、變壓器左鐵芯中柱濾波繞組，L3、變壓器左鐵芯中柱閥側繞組，L4、變壓器右鐵芯中柱網側繞組，L5、變壓器右鐵芯中柱濾波繞組，L6、變壓器右鐵芯中柱閥側繞組，A、B、C、a、b、c、a′、b′、c′為繞組引出端口。

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具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。