고압직류 변환기(HVDC)

설명

고압직류(HVDC) 변환변압기는 HVDC 송전 시스템의 핵심 장비입니다. 주요 기능은 교류 전력망과 변환 밸브를 연결하여 AC와 DC 간의 에너지 변환 및 송전을 가능하게 하는 것입니다. 이는 AC 측의 고전압 전기를 변환 밸브 작동에 적합한 전압 수준으로 변환하며, 직류 송전에 안정적인 지원을 제공합니다. 또한 전기적 격리를 통해 AC 전력망과 DC 시스템 간의 상호 간섭을 줄여 전체 송전 시스템의 안전한 운영을 보장합니다. 그 성능은 HVDC 송전의 효율성, 안정성, 신뢰성에 직접적으로 영향을 미치며, 장거리, 대용량 전력 송전(예: 지역 간 전력망 연결 및 신재생 에너지 그리드 통합)을 위한 주요 장비입니다.

• 그리드 측 최대 1000kV.

• 밸브 측 최대 ±1100kV.

특징

• 높은 절연 성능: 고전압 환경(종종 ±500kV 이상의 직류 전압 포함)에서 작동하므로 매우 강력한 절연 능력이 필요합니다. 오일-종이 절연 또는 SF₆ 가스 절연과 같은 특수 공정을 채택하여 운전 과전압, 번개 과전압, 직류 편자 자화 등의 복잡한 작업 조건을 견딜 수 있습니다.

• 특수 와인딩 설계: 대부분 분할 와인딩 구조를 채택하여 변환 밸브의 다중 브릿지 암 위상 요구 사항에 적응할 수 있습니다. 또한 전력망에 대한 고조파 영향을 줄여 전력 품질을 보장합니다.

• 효율적인 냉각 시스템: 대용량 전송 전력(단일 장치 용량은 수백만 kVA에 달할 수 있음)과 운전 중 발생하는 높은 열 발생으로 인해 일반적으로 정격 부하 하에서 안정적인 열 방출을 보장하기 위해 강제 유체 순환 방식 냉각 또는 강제 공기 냉각 시스템을 장착하고 있습니다.

• 강력한 단락 회로 저항: 시스템 장애 시 단락 전류 충격을 견딜 수 있습니다. 와인딩은 단락 시 변형 위험을 줄이기 위해 강화된 기계적 고정 구조를 채택하고 있습니다.

• 부하 중 전압 조절 기능: 대부분의 제품은 부하 중 전압 조절 기능을 갖추고 있어 실시간으로 전력망 전압 변동에 따라 출력 전압을 조정하여 변환 밸브가 최적의 전압 범위 내에서 작동하도록 하고, 시스템 운영의 유연성을 개선합니다.

• 복잡한 작업 조건에 대한 적응성: 고조파, 직류 편자 자화, 진동 등 DC 송전 시스템 고유의 조건을 견딜 수 있습니다. 금속 구성 요소는 고급 방식의 부식 방지 처리를 받아 실외 또는 실내 다양한 설치 환경에 적응할 수 있습니다.