特高压换流变压器

换流变压器是特高压直流输电工程中技术水平最高、单体体量最大、单体价格最高、制造难度最大、出现故障后果最严重的设备。

换流变压器是特高压直流输电工程中技术水平最高、单体体量最大、单体价格最高、制造难度最大、出现故障后果最严重的设备。

特高压换流变压器阀侧套管和特高压直流穿墙套管是直流输电系统的“咽喉”，具有承载电压高、输送容量大、复杂度高、可靠性要求高等特点。 国家电网有限公司承担国资委“1025工程”特高压套管关键核心技术攻坚任务，由中国电科院牵头，联合西电集团、特变电工、平高集团等单位共同研制出±200、±400、±800kV干式换流变压器阀侧套管，±150、±400、±800kV干式和SF6气体绝缘两种技术路线的直流穿墙套管，并通过型式试验考核。2支±800kV换流变压器阀侧套管在青豫工程首次示范应用，24支±200、±400kV换流变压器阀侧套管、8支±150~±800kV直流穿墙套管在青豫、陕湖工程批量应用。 6类换流变压器阀侧套管、4类直流穿墙套管通过中国机械工业联合会等组织的专家鉴定，主要技术指标达到国际领先水平，技术成熟度高。

项目属于高电压技术领域。 超特高压换流变压器是直流输电系统的核心设备，其状态直接影响电网安全运行。在运换流变承受交直流复合电压、极性反转电压，绝缘设计与交流变显著不同，依靠交流变技术进行绝缘状态检测评估的局限性日益凸显，体现在换流变绝缘故障机理不明确、高纸板比例主绝缘评估准确性差、复杂电压下套管绝缘评估手段缺乏、局部放电性缺陷检测不灵敏。因此亟需研究超特高压换流变绝缘故障预防关键技术。 在国家自然科学基金项目支持下，项目开展了复合电压下油纸绝缘击穿特性、主绝缘电气无损检测评估、套管绝缘状态有功损耗评估、局放超声检测诊断四方面关键技术研究并实现工程应用。

变压器的运行寿命与变压器绝缘性能直接相关。对于特高压换流变压器来说，油温预测可作为其绝缘性能评估的重要依据。为提高换流变油温预测精度，提出一种基于长短期记忆网络(long-short term memory network，LSTM)、自注意力机制(self-attention mechanism，SA)和门控循环单元(gated recurrent unit，GRU)串并行混合模型的换流变顶层油温预测方法。首先，对换流变顶层油温数据进行滚动滑窗预处理；然后，建立LSTM与SA并行的预测模型，并利用GRU对并行预测的结果进行融合，经全连接层调节后输出最终预测结果。对比实验表明，相较于单一预测模型，采用混合预测模型在换流变顶层油温预测中可以取得更高的精度。

5月9日，国家电网有限公司直流技术中心联合相关设备厂家研发的特高压换流变压器网侧800千伏胶浸纸套管通过新产品技术及科技成果鉴定。中国机械工业联合会鉴定委员会听取了项目的研制总结工作报告、技术报告等，一致认为该技术及成果为国际首创，综合性能达到国际领先水平。

​6月16日获悉，中国电力科学研究院有限公司日前完成特高压换流变压器防爆燃用550千伏接地触发间隙油中电弧转移熄弧模拟试验，触发间隙均在1毫秒内可靠转移熄灭油中电弧，验证了触发间隙转移熄灭油中电弧防爆燃方案的可行性，并在接近实际工况下验证了触发间隙的关键性能及可靠性，为特高压换流变压器防爆燃提供了简单有效的解决方案及关键设备。

​5月13日，中国电力科学研究院牵头研发的特高压换流变压器防爆燃用550千伏接地触发间隙装置在国家电网有限公司（常州）电气设备检测中心通过了绝缘、触发、通流和绝缘恢复等第三方关键性能试验。该设备可满足特高压换流变压器防爆燃需求，为电力电子阀组等关键装备提供故障旁路保护。

近日，超高压公司完成的“特高压换流变压器安全运行关键技术突破与示范应用”科技成果顺利通过了中国电机工程学会组织的成果鉴定，以中国工程院院士雷清泉为主任委员的鉴定委员会高度评价了项目成果，一致认为项目整体达到国际领先水平。