Ein Wandlertransformator ist eine Art Spezialtransformator, der für den Einsatz in Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssystemen (HGÜ) entwickelt wurde. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) oder umgekehrt zu ermöglichen, je nach den Anforderungen des HGÜ-Systems.
Konvertertransformatoren spielen eine entscheidende Rolle bei der HGÜ-Übertragung, indem sie eine effiziente und zuverlässige Umwandlung elektrischer Energie zwischen Wechselstrom- und Gleichstromformen ermöglichen.
Der Hauptunterschied zwischen einem Wandlertransformator und einem normalen Transformator besteht in seiner Konstruktion und seinen Betriebseigenschaften.
Während beide Arten von Transformatoren elektromagnetische Induktion nutzen, um elektrische Energie zwischen Stromkreisen zu übertragen, sind Wandlertransformatoren speziell für den Einsatz in HGÜ-Systemen optimiert, wo sie hohe Wechsel- und Gleichspannungen sowie schnelle Spannungs- und Stromänderungen während der Umwandlung verarbeiten müssen Verfahren.
Umrichtertransformatoren sind in der Regel mit speziellen Isolierungen, Kühlsystemen und Wicklungskonfigurationen ausgestattet, um den besonderen Belastungen und Anforderungen der HGÜ-Übertragung standzuhalten.
Konvertertransformatoren werden in HGÜ-Übertragungssystemen eingesetzt, um elektrische Energie mit minimalen Leistungsverlusten und maximalem Wirkungsgrad zwischen Wechsel- und Gleichstrom umzuwandeln.
Die HGÜ-Übertragung bietet gegenüber der herkömmlichen Wechselstromübertragung mehrere Vorteile, darunter geringere Leistungsverluste, erhöhte Übertragungskapazität, verbesserte Spannungsregelung und erhöhte Stabilität auf Fernübertragungsleitungen.
Konvertertransformatoren ermöglichen die effiziente Umwandlung elektrischer Energie zwischen Wechselstrom- und Gleichstromformen, wodurch HGÜ-Systeme Strom in großen Mengen über große Entfernungen mit minimalen Verlusten und minimalen Auswirkungen auf die Umwelt übertragen können.
Das Funktionsprinzip eines Wandlertransformators ähnelt dem eines normalen Transformators und beruht auf elektromagnetischer Induktion zur Übertragung elektrischer Energie zwischen Stromkreisen.
In einem HGÜ-Übertragungssystem wird ein Wandlertransformator verwendet, um je nach Systembedarf Wechselspannung in Gleichspannung (Gleichrichtung) oder Gleichspannung in Wechselspannung (Umkehrung) umzuwandeln. Bei diesem Umwandlungsprozess wird das Schalten von Halbleiterbauelementen wie Thyristoren oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs) gesteuert, um den Fluss des elektrischen Stroms durch die Transformatorwicklungen zu modulieren und so die gewünschte Umwandlung zwischen der Wechselstrom- und der Gleichstromform zu erreichen.
Konvertertransformatoren müssen sorgfältig entworfen und konstruiert werden, um die mit der HGÜ-Übertragung verbundenen hohen Spannungen, Ströme und Schaltfrequenzen zu bewältigen und einen sicheren und zuverlässigen Systembetrieb zu gewährleisten.