Transformador conversor de corrent contínua d'alta tensió (HVDC)

Descripció

El transformador conversor de corrent contínua d'alta tensió (HVDC) és un dispositiu central en els sistemes de transmissió HVDC. La seva funció principal és connectar la xarxa elèctrica d'alternada amb la válvula conversora, permetent la conversió i transmissió d'energia entre AC i DC. Pot convertir l'energia elèctrica d'alta tensió al costat d'AC a un nivell de tensió adequat per a la operació de la válvula conversora, proporcionant suport estable per a la transmissió DC. A més, a través de l'aïllament elèctric, redueix la interferència mútua entre la xarxa d'AC i el sistema DC, assegurant el funcionament segur de tot el sistema de transmissió. El seu rendiment afecta directament l'eficiència, estabilitat i fiabilitat de la transmissió HVDC, fent-ne un equipament clau per a la transmissió d'energia a llarga distància i gran capacitat (com ara la interconnexió de xarxes entre regions i la integració de noves energies a la xarxa).

• Fins a 1000kV al costat de la xarxa.

• Fins a ±1100kV al costat de la válvula.

Característiques

• Alta capacitat d'aislament: Operant en un entorn d'alta tensió (sovint involucrant ±500kV i més en tensió DC), requereix capacitats d'aislament extremadament fortes. Es adopten processos especials com l'aislament d'oli-paper o l'aislament de gas SF₆ per resistir condicions de treball complexes com la sobretensió d'operació, la sobretensió de llamps i la magnetització de biaix DC.

• Disseny de bobinat especial: Principalment adoppta estructures de bobinat dividit, que poden adaptar-se als requisits topològics de multibraços de les válvules conversores. També reduïx l'impacte harmònica sobre la xarxa elèctrica per assegurar la qualitat de l'energia.

• Sistema de refrigeració eficient: Degut a la gran potència de transmissió (la capacitat d'una unitat única pot arribar a milions de kVA) i la gran generació de calor durant l'operació, normalment es doten de sistemes de refrigeració per circulació forçada d'oli dirigida o refrigeració forçada d'aire per assegurar una dissipació de calor estable sota càrrega nominal.

• Força de resistència a curts circuits: Pot resistir els impacts de corrent de curt circuit durant els errors del sistema. Els bobinats adopten estructures de fixació mecànica reforçada per reduir el risc de deformació durant els curts circuits.

• Funció de regulació de tensió sota càrrega: La majoria dels productes tenen capacitats de regulació de tensió sota càrrega, que poden ajustar la tensió de sortida en temps real segons les fluctuacions de tensió de la xarxa, assegurant que la válvula conversora opera dins del rang de tensió òptim i millorant la flexibilitat operativa del sistema.

• Adaptabilitat a condicions de treball complexes: Pot resistir ones harmòniques, magnetització de biaix DC, vibracions i altres condicions úniques dels sistemes de transmissió DC. Les components metàl·liques subministren un tractament anticorrosiu de nivell superior, adaptant-se a diversos entorns d'instal·lació com exteriors o interiors.