Transformator przekształtnikowy to rodzaj specjalistycznego transformatora przeznaczonego do stosowania w systemach przesyłowych prądu stałego wysokiego napięcia (HVDC). Jego główną funkcją jest ułatwienie konwersji prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC) i odwrotnie, w zależności od wymagań systemu HVDC.
Transformatory przekształtnikowe odgrywają kluczową rolę w transmisji HVDC, umożliwiając wydajną i niezawodną konwersję energii elektrycznej pomiędzy formami prądu przemiennego i stałego.
Główną różnicą między transformatorem przekształtnikowym a zwykłym transformatorem jest ich konstrukcja i charakterystyka działania.
Chociaż oba typy transformatorów wykorzystują indukcję elektromagnetyczną do przesyłania energii elektrycznej między obwodami, transformatory przekształtnikowe są specjalnie zoptymalizowane do stosowania w systemach HVDC, gdzie muszą wytrzymywać wysokie napięcia prądu przemiennego i stałego, a także szybkie zmiany napięcia i prądu podczas konwersji proces.
Transformatory przekształtnikowe są zwykle wyposażone w specjalną izolację, systemy chłodzenia i konfiguracje uzwojeń, aby wytrzymać wyjątkowe naprężenia i wymagania transmisji HVDC.
Transformatory przekształtnikowe są stosowane w systemach przesyłowych HVDC do konwersji energii elektrycznej pomiędzy formami prądu przemiennego i stałego przy minimalnych stratach mocy i maksymalnej wydajności.
Transmisja HVDC ma kilka zalet w porównaniu z tradycyjną transmisją prądu przemiennego (AC), w tym mniejsze straty mocy, zwiększoną wydajność transmisji, lepszą kontrolę napięcia i zwiększoną stabilność na długich dystansach.
Transformatory przekształtnikowe umożliwiają wydajną konwersję energii elektrycznej pomiędzy formami prądu przemiennego i stałego, umożliwiając systemom HVDC masowe przesyłanie energii na duże odległości przy minimalnych stratach i wpływie na środowisko.
Zasada działania transformatora przekształtnikowego jest podobna do zasady działania zwykłego transformatora i opiera się na indukcji elektromagnetycznej w celu przesyłania energii elektrycznej pomiędzy obwodami.
W systemie przesyłowym HVDC transformator przekształtnikowy służy do przekształcania napięcia przemiennego na napięcie stałe (prostowanie) lub napięcia stałego na napięcie przemienne (inwersja), zgodnie z wymaganiami systemu. Ten proces konwersji obejmuje sterowanie przełączaniem urządzeń półprzewodnikowych, takich jak tyrystory lub tranzystory bipolarne z izolowaną bramką (IGBT), w celu modulowania przepływu prądu elektrycznego przez uzwojenia transformatora, osiągając w ten sposób pożądaną konwersję pomiędzy formami prądu przemiennego i stałego.
Transformatory przekształtnikowe muszą być starannie zaprojektowane i wykonane, aby wytrzymać wysokie napięcia, prądy i częstotliwości przełączania związane z transmisją HVDC, zapewniając bezpieczną i niezawodną pracę systemu.