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| 标准编号 | DL/T 2043-2019 (DL/T2043-2019) | | 中文名称 | ±1100kV 特高压直流换流变压器使用技术条件 | | 英文名称 | Technical specification for ±1100kV UHVDC converter transformers | | 行业 | 电力行业标准 (推荐) | | 中标分类 | K41 | | 国际标准分类 | 29.180 | | 字数估计 | 31,335 | | 发布日期 | 2019-06-04 | | 实施日期 | 2019-10-01 | | 引用标准 | GB/T 1094.1; GB/T 1094.2; GB/T 1094.3-2017; GB/T 1094.4; GB/T 1094.5; GB/T 1094.7; GB/T 1094.10; GB 2536; GB/T 2900.33; GB/T 4109; GB/T 5273; GB/T 7354; GB/T 10230.1; GB/T 13498; GB/T 16927.1; GB 50150; DL/T 596; IEC 60815; IEC 60943; IEC 61378-2; IEC/IEE | | 标准依据 | 国家能源局公告2019年第4号 | | 发布机构 | 国家能源局 | | 范围 | 本标准规定了±1100kV级特高压直流输电系统用换流变压器的使用条件，额定值和性能要求，基本参数，组件、部件、绝缘油等的要求，其他要求和试验等。本标准适用于双12脉动换流器串联的±1100kV级直流输电系统用单相双绕组换流变压器。 | DL/T 2043-2019: ±1100kV 特高压直流换流变压器使用技术条件
DL/T 2043-2019 英文名称: Technical specification for ±1100kV UHVDC converter transformers
中华人民共和国电力行业标准
±1100kV 特高压直流换流变压器
使用技术条件
国家能源局 发 布
1 范围
本标准规定了±1100kV级特高压直流输电系统用换流变压器的使用条件、额定值和性能要求、基本
参数、组部件要求、其他要求和试验的技术条件。
本标准适用于双12脉动换流器串联的±1100kV级直流输电系统用单相双绕组换流变压器。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 1094.1 电力变压器 第 1 部分：总则
GB 1094.2 电力变压器 第 2 部分：液浸式变压器的温升
GB/T 1094.3-2017 电力变压器 第 3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙
GB/T 1094.4 电力变压器 第 4 部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则
GB 1094.5 电力变压器 第 5 部分：承受短路的能力
GB/T 1094.7 电力变压器 第 7 部分：油浸式电力变压器负载导则
GB/T 1094.10 电力变压器 第 10 部分：声级测定
GB 2536 电工流体 变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油
GB/T 2900.33 电工术语 电力电子技术
GB/T 4109 交流电压高于 1000V 的绝缘套管
GB/T 5273 高压电器端子尺寸标准化
GB/T 7354 局部放电测量
GB 10230.1 分接开关 第 1 部分：性能要求和试验方法
GB/T 13498 高电压直流输电术语
GB/T 16927.1 高电压试验技术 第 1部分：一般定义及试验要求
GB 50150 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准
DL/T 596 电力设备预防性试验规程
6.8.2 保证的声功率级或声压水平应符合下列规定：
a) 在订货时，应明确保证的声压水平（声压级或声强级）和相应的声功率级；
b) 由于此声功率级与现场负载条件下所获得的值不同，用户在定合同前，一般规定在制造单位空
载条件下获得的换流变压器的最大声功率级，或者由用户与制造单位共同协商此声功率级。
注：声功率级以正弦空载励磁或正弦负载电流励磁为基准。
6.8.3 现场的声功率级应符合下列规定：
a) 制造单位测得的换流变压器声级与在现场测得的声级之间差值可能在 10dB（A）到 20dB（A）
之间；
b) 用户也可与制造单位共同协商确定声功率级或声级水平（声压级）。
c) 换流变压器在额定直流电流和用户给定谐波电流下的声级水平（声压级）不应大于 80 dB(A)。
6.9.4.2 涡流损耗和杂散损耗与电流和频率的关系如式（5）所示：
6.9.4.3 根据给定的谐波频谱，运行中的总负载损耗由式（6）计算：
7.11.1 换流变压器的负载能力应符合 GB/T 1094.7 的要求，制造单位应提供该变压器负载能力计算所
需的热特性参数。
7.11.2 换流变压器的负载能力应满足具体工程的要求。
7.12 耐受短路能力
7.12.1 当换流变压器任意端发生出口短路时，能保持动、热稳定而无损坏。
7.12.2 制造单位的换流变压器应满足 GB 1094.5 要求，同时应提供短路时绕组动、热稳定的计算结果
及计算报告，热稳定的短路持续时间不应少于 2s。
7.13 短路阻抗
Uk取值范围为20％～23％，由具体工程确定。
7.14 短路阻抗偏差
7.14.1 对分接范围不超过 30%的换流变压器，主分接下的阻抗允许偏差为±3.75%。主分接下的阻抗值
应予保证。其它分接位置下的阻抗值也应该保证符合用户与制造单位间的协议或符合表 1 的规定。
7.14.2 对分接范围超过 30%的换流变压器，其分接范围内的阻抗偏差应由用户与制造单位在签订合同
之前进行协商。
7.14.3 对设计成用于同一目的或能互换的相同或相似的换流变压器，各台变压器在整个分接范围内的
阻抗变化，均应不超过其平均实测值的±2%。
8.1.4 套管端子
换流变压器的套管端子应满足下列要求：
a) 套管端子型式和尺寸应满足 GB/T 5273 标准中的有关规定，且有可靠的防锈层；
b) 端子板应能承受附录 A中对应的受力要求，端子板的接触面应镀银；
c) 套管端子允许载荷(连续作业) 按具体工程实际设计确定，典型值参见附录 A；
d) 在具体工程规定的最高环境温度下，换流变压器绕组端子的温度不应超过 IEC 60943 的有关规
定；
e) 网侧套管端部均压出线端子应按防电晕要求进行设计。
8.2.3 性能要求
换流变压器应满足下列性能要求：
a) 有载分接开关的机械寿命不少于 80 万次（油浸式），100 万次（真空泡式）；
b) 有载分接开关的电气寿命不少于 20 万次（油浸式），30 万次（真空泡式）；
c) 有载分接开关检修/换油周期不少于 10 万次；
d) 有载分接开关长期载流的触头，应能够承受外部短路电流，持续 1s，且触头不熔焊、烧伤、
无机械变形，保证可继续运行；
e) 有载分接开关长期载流的触头，在 1.2 倍额定电流下，对换流变压器油的稳定温升不超过 20K；
f) 有载分接开关的油箱应能经受 0.05MPa 压力的油压试验，经 1h 无渗漏现象。
8.2.4 结构要求
8.2.4.1 有载分接开关应装设在线滤油机。
8.2.4.2 有载分接开关的结构应满足下列要求：
a) 有载分接开关应是高速转换电阻式，且有限位装置；
b) 有载分接开关的切换装置应装于与换流变压器主油箱分隔且不渗漏的油箱里，其中的切换开关
可单独吊出检修；
c) 有载分接开关油箱应有单独的储油柜、呼吸器、压力释放装置和压力继电器等；
d) 有载分接开关的驱动电机及其附件应装于耐全天候的控制柜内；
e) 有载分接开关应能远距离操作，也可在换流变压器旁就地手动操作；
f) 有载分接开关应备有累计切换次数的动作记录器和分接位置指示器，控制电路应有计算机接
口。
8.3 冷却器
8.3.1 制造单位应优化换流变压器冷却器的位置，以进一步提高冷却效率。
8.3.2 换流变压器 box-in 方案时，所有的风机应可以安装在 box-in 箱体外。
8.3.3 换流变压器投入或退出运行时，工作冷却器均可通过控制开关投入与停止运行。控制开关装置
应可在换流变压器旁就地手动操作，也可在控制室中遥控。
8.3.4 冷却装置应采用低噪声的风扇和低转速的油泵，应考虑灰尘导致的冷却功能降低等因素，必要
时加装冷却器自动清洗装置。
8.3.5 换流变压器应采用强迫风冷却方式，具有自启动风扇和随换流变压器顶层油温及负载自动分级
启停冷却系统的功能，当工作或冷却器故障时，备用冷却器能自动投入运行。
8.3.6 制造单位应提供在不同环境温度下，投入不同数量的冷却器时，换流变压器允许满负载运行时
间及持续运行的负载系数。
8.3.7 制造单位设计换流变压器时应提供冷却器布置方案（一般应有一台冷却器作为备用）。当需要
时，备用冷却装置也可投入运行，即全部冷却装置（包括备用）投入运行。
8.3.8 当冷却器发生故障切除全部冷却器时，在额定负载下至少允许运行 20min。当油面温度尚未达
到 75ºC 时，允许上升到 75ºC，但切除冷却器后的最长运行时间不得超过 1h。
8.3.9 当冷却系统电源发生故障或电压降低时，应自动投入备用电源。
8.3.10 当投入备用电源、备用冷却器、切除冷却器和电动机损坏时，应发出信号，并提供接口。
8.3.11 制造单位应提供冷却装置的电源总功率。冷却系统电动机的电源电压采用三相交流 380/220V，
控制电源电压为直流 220V 或 110V。
8.3.12 冷却系统电动机的三相均应装有过载、短路及断相运行的保护装置。
8.3.13 制造单位应考虑在台风等恶劣的气象条件时冷却器的机械强度。
8.4 绝缘油、油箱及储油柜
8.4.1 绝缘油
换流变压器的绝缘油应满足下列要求：
a) 换流变压器绝缘油应选用满足 GB 2536 规定、添加抗氧化剂，不应含有 PCB 成份，且不含其它
任何添加剂的低含硫环烷基油；
b) 注入换流变压器后的新油还应满足大于 5μm 的颗粒不多于 2000 个/100mL 的要求；
c) 制造单位应提供与厂内试验用油相同并经处理合格的新油；
d) 同一换流站内的换流变压器应采用牌号和规格相同的变压器油；
e) 油量除满足换流变压器安装和正常运行的油量外，再加一定的备用油。
8.4.2 油箱及储油柜
换流变压器的油箱及储油柜应满足下列要求：
a) 换流变压器油箱的顶部不应形成积水，油箱内部不应有窝气死角。
b) 油箱上应设有温度计座、接地板、吊攀水平、千斤顶支架和水平牵引装置等。
c) 油箱上应装有梯子，梯子下部有一个可以锁住踏板的挡板，梯子位置应便于在换流变压器带电
时从气体继电器中采集气样。
d) 油箱的下部箱壁上应装有油样阀门，油箱上部装滤油阀门，底部应装有排油装置。
e) 换流变压器油箱应装有下列阀门：
1) 进油阀与排油阀(在油箱上部和下部应成对角线布置)；
2) 油样阀(取样阀的结构和位置应便于取样)；
3) 油箱的下部箱壁上应装有油样阀门；
4) 油箱上部装滤油阀门，底部应装有排油装置。
f) 油箱的机械强度应承受住真空残压 13Pa 和正压不小于 0.1MPa 的机械强度试验，油箱不得有损
伤和存在不允许的永久变形。
g) 储油柜应具有与大气隔离的油室，应采取全密闭防油老化措施，如在储油柜内部加装胶囊等。
h) 储油柜容积应保证在最高环境温度允许过载状态下油不溢出，在最低环境温度未投入运行时观
察油位计，应有油位指示。
i) 储油柜油室中的油量可由构成气室的隔膜(袋)或其它的膨胀或收缩来调节，气室通过吸湿型呼
吸器与大气相通。
j) 储油柜应有油位计、放气塞、排气管、排污管和进油管、排污装置及吊攀。
k) 储油柜与换流变压器油箱之间的联管应畅通。
l) 油温测量装置应满足下列要求：
1) 装有供玻璃温度计用的管座，所有设置在油箱顶盖的管座应伸入油内不少于 110mm；
2) 装设户外式信号温度计，温度计引线应用支架固定，信号温度计的安装位置应便于观察；
3) 装有远距离测温用的测温元件，并应有送出该信号的功能；
4) 当换流变压器采用集中冷却结构时，在靠油箱进出油口总管路处，安装测量油温用的玻璃
温度计管座。
8.5 安全保护装置
8.5.1 换流变压器应装有气体继电器，为使气体易于汇集在气体继电器内，要求升高座的联管、换流
变压器与储油柜的联管和水平面有一定升高坡度，以不影响气体继电器正确动作。同时，气体继电器的
顶部接线盒密封盖的设计应考虑防进水措施。
8.5.2 气体继电器的安装位置及其结构应能观察到分解气体的数量和颜色，且应便于取气样，气体继
电器的放气管应引至地面。
8.5.3 每台换流变压器在油箱两端应直接安装带报警接点的压力释放装置（至少装有 2个），当内部
压力达到规定值时能可靠释放压力。
8.6 铁心和绕组
8.6.1 铁心应采用高质量、低损耗的晶粒取向冷轧硅钢片，换流变压器铁心不应因运输和运行的振动
而松动。
8.6.2 全部绕组应采用铜导线，优先采用半硬铜导线，绕组应有良好的冲击电压波分布；使用场强应
严格控制，确保绕组内不发生局部放电；应对绕组漏磁通进行控制，避免在绕组和其它金属构件上产生
局部过热。
8.6.3 绕组应适度加固，引线应充分紧固，器身形成坚固的整体，使其具有足够耐受短路的强度。在
运输时和在运行中不发生相对位移。
8.6.4 绕组内部应有较均匀的油流分布，油路通畅，避免绕组局部过热。
8.6.5 换流变压器的铁心、夹件、接线装置应与油箱绝缘，通过装在油箱的套管引出，并在油箱下部
与油箱连接接地。油箱应有 2 个接地处，应有明显接地符号。
8.6.6 接地极板应满足接地热稳定电流要求，并配有与接地线连接用的接地螺钉，螺钉的直径不小于
12mm。
8.7 铭牌及金属外表面
8.7.1 铭牌应用耐腐蚀材料制成，字样、符号应清晰耐久。设备正常运行时，铭牌安装位置应明显可
见。
8.7.2 换流变压器及金属外表面应进行防腐处理。
8.7.3 所有需要涂漆的表面在涂漆前应进行彻底的表面处理。
8.7.4 换流变压器油箱内表面、铁心上、下夹件等均应涂以浅色漆，并与换流变压器油有良好的相容
性，用漆由制造单位决定。
8.7.5 换流变压器油箱、储油柜、冷却装置及联管等的外表面均应涂漆，其颜色应依照用户的要求。
8.7.6 换流变压器出厂时，外表面油漆应全新，并供给用户适当数量的原用漆，用于安装现场补漆。
8.7.7 铭牌内容应包括：换流变压器种类，标准代号，制造厂名，出厂序号，制造年份，相数，额定
容量(kVA 或 MVA)，额定频率，各绕组额定电压和分接范围，各绕组额定电流，接线原理图，以百分数
表示的短路阻抗实测值，冷却方式，......
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