基本介紹
簡介,特點,問題,作用,套用,市場,
簡介
變頻變壓器（variable frequency transformer，VFT）是一種能夠連線異步電網的新型靈活交流輸電系統設備。變頻變壓器是一種集成了變壓器、移相器、水輪發電機、雙饋電機和直流驅動等技術的新型異步電網互聯裝置，期核心部件是在定子與轉子側都有單相繞組的旋轉變壓器，並通過直流電機驅動系統調整轉子磁場相對於定子磁場的相位移，從而控制經變頻變壓器輸出的功率大小和方向。變頻變壓器主要有旋轉變壓器、直流驅動電機和集電環等3部分組成。其中，旋轉變壓器是通過磁耦合原理實現轉子與定子兩側系統功率交換的主題，直流電機是控制轉子轉速及變頻變壓器傳輸功率大小的關鍵設備，集電環是實現轉子繞組與外部系統形成電氣連線的設備。
特點
變頻變壓器具有異步聯網、輸送功率控制、頻率調整、向弱系統供電、黑啟動電源、抑制低頻功率振盪等功能。在功能上與直流背靠背相似，但比背靠背更適合用於弱電源系統，更有利於減少占地，GE公司在北美裝設了5台。在調節控制上與調相器類似，但能夠通過轉子的旋轉的旋轉平滑調節相位移，保持系統間的同步，實現異步系統之間的穩定功率傳輸。
問題
額定功率與海拔的關係：由於海拔高，空氣稀薄，故通過對流（特別是自然對流）的散熱能力下降，故特別要考察位於玉門時的（海拔1500m以上）變壓器的帶負荷能力。
噪音問題：容量相近，但變頻變壓器的噪音遠大於主變。變頻變壓器是兩個變壓器的並聯，都流過很大的諧波電流，引起的磁場突變，加上二次側的電流換相，引起矽鋼片振動所致。主變諧波電流很小，磁場變化緩慢，還沒有換相問題。
容量問題：由於流過大量諧波電流和無功電流，容量大於24MW，為30MW。
作用
- 實現一次與二次側線電壓的相位偏移，與整流器一起形成了12脈衝整流系統，減小了整流器對電網的諧波輸出，特別是減小了5、7，17、19，29、31等次的電流諧波輸出。
- 變換到需要的二次側電壓，這裡是從10kV變到5.57kV，是出於減小諧波電流的目的。
套用
電網是關係國民經濟的重要基礎設施，是電力傳輸的載體和能源資源最佳化配置的重要平台。特別是隨著清潔能源的加快發展，以及電網智慧型化技術的推廣套用，電網的作用越加凸顯。由於我國依次能源與生產力呈逆向分布，且能源生產遠離用電負荷中心，為了滿足經濟社會發展不斷增長的用電需要，對加強電網互聯和靈活控制，提高電網最佳化配置能源資源的能力提出了更為緊迫的要求。變頻變壓器在這一背景下研發出來，在我國未來電網發展中能夠發揮積極的作用。變頻變壓器是一種串聯型的靈活交流輸電系統設備，也是一種新型智慧型電網設備，具有平滑調整輸送功率、抑制系統低頻振盪、調整系統頻率等功能，能夠實現不同頻率電網之間的異步互聯，最佳化調節並聯輸電通道的輸送功率及分配比例。有利於增強電網互聯輸電能力，提高電網運行控制的靈活性和電力系統的安全穩定水平，在構建堅強、智慧型、高效的現代大電網中可以發揮重要作用
