换流变压器及监造技术

本书是靠前本系统介绍换流变压器及其监造全过程的专著，按照全寿命周期标准化管理、不断优化、提高效益的原则，对特高压换流变压器选型、规范书编制、制造、试验、安装调试和运行进行阐述。
本专著分为六章，包括换流变压器功能和参数，换流变压器内部结构，主要原材料、组部件及监造要点，换流变压器制造工艺过程及监造要点，换流变压器试验和监造典型案例分析。其中，监造典型案例分析以近年来特高压直流输电工程为例，选取典型质量问题进行分析，并按设计问题、原材料组部件问题、制造工艺问题、试验问题、运输安装调试问题分类，通过问题描述、原因分析、处理结果、预防措施，递进展开。

郑劲，近年取得“直流输电系统成套设计研究”国网公司科技进步一等奖，“800kV特高压直流系统输送容量优化研究”中国电力建设科学技术成果一等奖等多项科技成果；发表“换流变压器阀侧套管出线装置绝缘分析”等多篇论文以及参编多项国标、行标和企标。

序
前言
第一章换流变压器功能和参数
第一节概述
第二节换流变压器功能
第三节换流变压器主要技术要求及评估
第四节我国换流变压器型式和参数
第二章换流变压器内部结构
第一节铁芯结构
第二节绕组结构
第三节器身和引线结构
第四节绝缘结构
第五节油箱结构
第三章换流变压器主要原材料、组部件及监造要点
第一节主要原材料
第二节主要组部件
第三节主要非电量保护及监测装置
第四章换流变压器制造工艺及监造要点
第一节铁芯制作
第二节油箱制作
第三节绕组制作
第四节器身装配和引线
第五节器身干燥
第六节总装配及处理
第七节包装和发运准备
第五章换流变压器试验
第一节概述
第二节试验前准备
第三节试验方法及监造要点
第六章监造典型案例分析
第一节换流变压器设计典型案例
第二节换流变压器原材料、组部件典型案例
第三节换流变压器制造工艺典型案例
第四节换流变压器出厂试验及现场安装调试典型案例
索引
参考文献

  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最复杂、最昂贵、最庞大的设备， 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最
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