特高压交流变压器的工程应用及创新发展论文_吴其轩,桂巍,里程,何天娇

特高压交流变压器的工程应用及创新发展论文_吴其轩,桂巍,里程,何天娇

(辽宁省送变电工程有限公司)

摘要:随着我国现代化建设水平的不断提升,目前国家对于特高压电网的建设需要也在提升,这就离不开特高压交流变压器这种特殊的设备类型。文章首先分析了特高压交流变压器的定义与特征,其次对特高压交流变压器的工程实际应用情况进行了介绍,并在最后提出了特高压交流变压器的发展趋势与技术升级途径,希望能够为促进我国特高压交流变压器的技术发展,确保行业的健康稳定创造条件。

关键词:特高压;交流变压器;工程实践;创新

特高压输电工程项目具有容量大、输电效率高以及线损低的优势,但是其对于电压、功率的稳定性也具有较高的要求。为了确保电网的安全性、可靠性,就必须做好特高压交流变压器的应用工作。一般来说,特高压交流变压器在实际使用过程中会面临多种外部因素的影响,包括高强度、不均匀的热、力以及电的影响与干预,所以对于制造、运输等环节具有更高的要求。为了进一步阐述特高压交流变压器的工程应用,现就特高压交流变压器的定义与特征介绍如下。

一、特高压交流变压器概述

1.基本定义

目前我国应用较为广泛的特高压交流变压器为单向、油浸自耦变压器,一般选择分体模式来实现其功能。主要包括主变器、调变器两个部分组成。其中,主编与调变之间通过油空气间隔连接。

2.技术特征

特高压交流变压器相比于传统的超高压、普通变压器具有以下几个方面的技术特征:

2.1设计方面

特高压交流变压器的构件包括铁芯油箱以及绝缘等不同的方面,其中特高压交流变压器本身具有绝缘水平高、绕组多的特征,所以在油箱设计方面选择了分体式结构,这样就可以借助于主变与调变分体的方式来确保出线故障时依然可以通过切换来维持运行,大大提升了系统的稳定性。

2.2铁芯结构方面

特高压交流变压器的铁芯选择了三主柱的结构模式,该模式随着技术的发展也逐渐进化为两旁轭的结构模式,该模式的高度控制能力高强且运输的便利性也相对更高。在工程项目中,其更节约材料,同时稳定性也相对更加出色。

2.3绝缘设计方面

特高压交流变压器采用绝缘纸板的方式进行绝缘处理,其本身局域良好的尺寸稳定性,同时还具有不错的机械强度与耐热老化性能,这也是由于体系对于绝缘强度以及机械性能要求较高所导致的。

2.4运输方面

特高压变压器的运输尺寸与质量较高,运输难度也相对较大。

二、特高压交流变压器在工程实践中的应用

1.应用概况

我国早在2009年就建成了收条特高压交流输电线路,随后的9年内陆续建设多条特高压交流输电工程项目,其中技术应用可以划分为如下几个阶段:首先是试验阶段,在2009年特高压交流试验示范工程建设完成,该阶段采用了单相自耦油浸式无励磁变压器,随后在2011年出现了双柱结构的特高压变压器;其次,示范应用阶段,该阶段商业化的高压交流输电工程进入到实际应用环节,同时我国也完成了首台有载调压式特高压变压器的研发与技术应用;最后,规范化推广阶段,在2014年年底,特高压交流输电线路的规模化建设工作完成,进入到崭新的范围推广阶段。

2.原材料与组部件

特高压交流变压器与常规高压交流变压器的技术工作原理类似,但是在工作强度上却存在巨大的差别,但是由于前期我国的生产制造工艺技术水平存在一定的显示,大多数的交流试验工程项目都通过进口材料的方式来进行了安装。随着技术水平的提升以及我国工业现代化建设能力的加强,在规模化推广阶段已经能够实现国产硅钢片以及其他关键材料的自主研发、生产。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中,我国成功研发的特高压交流变压器硅钢片无论是质量还是稳定性都达到了国际领先水平,而自主研制的特高压变压器采用的1000KV标准化通路,相比于其他类型的结构而言具有更强的可靠性,也能够通过特高压变压器与并联电抗器的试验。

3.技术标准化

技术标准化也是我国特高压交流变压器在工程实践中取得的成果之一。由于我国已经掌握了特高压交流输电的核心关键技术,再加上设备的国产率已经超过了90%,所以技术标准与国际标准也实现了接轨。在该领域当中,我国持有的国家技术标准为3项,达到国际水平的则为1项。除此之外,由于填补了一些实践工程领域的标准化应用,所以我国在该领域的技术创新也取得了全球的瞩目,更是填补了该领域技术标准的空白,体现了技术转换生产力的价值。

三、特高压交流变压器的技术发展趋势

随着行业的快速发展,目前国家对于特高压交流变压器的技术水平、可靠性以及功能性提出了更多的要求,现就技术发展趋势简单分析如下。

1.升压变压器

随着特高压电网的快速发展,大型电厂中特高压升压变压器的需求量也在持续增加。利用该设备,可以有效降低中间升压环节的需求,减少费用的同时也有效缩短了电气距离,降低了工程项目的投资成本,对于进一步发挥资源优化配置与环境适应性优势都具有良好的促进作用。

2.降压变压器

随着国家特高压交流网络构建工作的陆续开展,目前许多存在较大负荷的区域依然存在特高压电网覆盖不足的问题,对于这些区域,需要研究特高压向着220KV变压的可行性,通过一定的技术直连方式来解决降压问题。这样一来,就能够有效减少电网的建设成本,通过节约电网投资来优化电能的使用成本,为促进我国工业现代化发展具有一定的作用。除此之外,通过直接降压的方式,也可以减少线损消耗,对于提升电能的使用效率也具有良好的促进功能。在实际研究中也发现了该技术的可行性,随着研究的不断深入,相信该技术也会成为一项普遍、实用的技术。

3.大容量变压器

目前国内自主研发的大容量变压器已经达到了全球先进技术水平,其相比于单相油浸式变压器,具有更大的容量以及更轻的重量。由于大容量变压器能够解决变电输电的匹配问题,同时还能够形成良好的线路输送功率,具有一定的经济适应性,所以推广价值较高。

4.解体式变压器

一些建设特高压工程项目较为困难的偏远山区当中,要想解决高压变压器的运输问题,必须要通过模块化的方式予以解决,这个时候解体式变压器就出现了。这种变压器的紧凑性更强,运输难度小、成本低,可以适应不同类型的装配需要,是未来拓展偏远地区的建设项目的必要条件之一。

总结

综上所述,特高压交流变压器对于我国构建特高压电网,提升国家能源结构的调整具有重要意义,目前我国特高压交流器的构件基本可以实现国产,在技术适应与稳定性等方面都可以达到推广的标准。结合特高压交流变压器的技术实现现状,其未来也会想着升压、降压以及大容量等多方向进步与发展,同时展现出更优秀的制作工艺与性能稳定性,相信也可以为我国电网事业的平稳快速发展做出积极的贡献。

参考文献:

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论文作者:吴其轩,桂巍,里程,何天娇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期

论文发表时间:2019/5/27

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