特高压变压器调压方式分析论文_边江,李权,常中华,刘嘉琦

特高压变压器调压方式分析论文_边江,李权,常中华,刘嘉琦

(辽宁省送变电工程有限公司 辽宁沈阳 110021)

摘要:在我国变压器设备领域,自耦变压器有着非常多的优点,主要的优点有四个。首先是自耦变压器能够优化并且提升变压器在运行过程中的运行效率;其次是自耦变压器能够在保障功能的前提下减轻重量。再次自耦变压器的结构紧凑,体积较小,最后是自耦变压器具有超高的等级容量。因此在目前的特高压变电器中,自耦变压器的应用范围非常的广泛,并且在应用的过程中取得了较好的应用效果。在我国高压电网中的应用效果尤为突出。自耦变压器能够通过自身系统的不断完善以及优化,提升变压器在运行过程中的稳定性。通常我国特高压变电站中使用的变压器都是一千千伏的自耦变压器。自耦变压器的一个基本功能就是能够与进行主体的电压变化,同时自耦变压器还能够单独运行作为调压补偿变压器使用。

关键词:特高压;变压器;调压

1特高圧输变电的发展现状及意义

目前,我国电能资源与电力需求负荷中屯、分布严重不平衡,与发电相关的水能资源和煤炭资源主要集中在西部地区,而电力负荷主要集中在东部沿海地区。并且随着全国联网的需要和西电东送战略的实施,使远距离、大容量输电成为我国资源优化配置的必然选择,发展特高压交流输电,建设更坚强的主网架,已成为未来电网发展关键性课题之一。特高压输电相较于传统的输电线路具有输送效率高、传输损耗小、送电距离长、线路回廊小的特点,同时能够统筹利用环境容量,优化煤电布局,促进风能和太阳能的开发利用,有效改善能源结构,保障能源供应能力,因此,近年来特高压输电得到快速的发展。

上世纪60年代,美国、前苏联、意大利、德国、日本等国开始进行了特高压输电技术的可行性研究,并取得重要成果。我国1986年开始立项研究特高压输电技术,前期研究主要为国内外特高压输电资料收集与分析;武紋高压所于1994年建成了我国第一条百万伏级特高压输电研究线段;750kV超高圧电网于2005年建成并投产,至今一直安全稳定运行,这些为实现更高电压等级的技术装备和工程建设奠定了研究和技术基础。2005年,国家电网公司和南方电网公司分别提出了建设1000kV交流和±800kV直流输电系统,推进特高压输电进入实质建设运行阶段。两条特高压试验示范工程(晋东南一南阳一荆口1000kV交流和云南—广东±800kV直流)已分别于2009年1月和2010年6月投产,并稳定运行至今与此同时,国家电网公司为落实国家"一带一路"战略部署,加快电网互联互通,建设W特高压为骨干网架、输送清洁能源为主导的坚强智能电网,截至2016年年初,已经建成“三交四直”特高压工程,在建“四交五直”工程,到2020年按照建设规划,将投运19项高压输电工程,并建成东、西部同步电网,使骨干网架交直流协调发展,总体形成清晰的送、受端结构,线路长度达到9.5万公里,变电(换流)容量达到8.9亿千伏安(千瓦)。构建中的特高压东部、西部同步电网能使我国水电和火电互济、风光互补,网间联系更加紧密,能够大幅度提升东中部负荷中也接受区外电能力和清洁能源消纳能力,有效解决短路电流超标、多直流馈入引发的电网安全稳定问题。通过建设东部、西部同步电网,实现"十三五"特高压输电线路建设的重要战略,将进一步优化电网结构,使国家电网更安全、更可靠、更经济。

2简要叙述特高压变压器的主要组成部分

特高压变压器的主要组成部分为主体铁芯,特高压变压器主体铁芯在结构上有七个主要特点。首先是变压器的主铁芯的结构方式为单相五柱式的设计结构,采用三心柱的线圈结构形式;其次是主体铁芯采用的铁芯材料是应用进口的低损耗,但是高导磁的优质晶粒。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过冷轧,叠技的方式进行全斜焊接,在加工的过程中采用的加工设备全部为进口加工设备,这样能够有效的保障特高压变压器的主铁芯加工质量;第三变压器主铁芯内部为了有效的进行散热,达到散热的效果,在主铁芯内部设置了相应的绝缘油道,实现散热效果的目的,同时为了有效的防止主铁芯过热,还会在铁芯拉板以及小芯片的位置进行开槽处理;第四特高压变压器采用的加紧方式也非常特别,采用了板式夹件,拉板以及上梁,钢带等部件来构成变压器的加紧结构。上述加紧结构的组成部件在设计的过程中都需要进行相应的设计,在设计的基础上进行优化以及完善设计,要在机械强度上保障主体铁芯的夹紧效果以及规避主体铁芯出现短路状况;第五是为了有效的保障主体铁芯具有足够的,有效的拉力,我们采用粘带绑扎的形式来对铁芯进行绑扎处理,在很大程度上能够保障铁芯的紧度以及圆度,效果非常好;第六是为了有效的控制铁芯出现损耗状况以及漏磁现象,我们在主铁芯的位置上设计了漏磁屏蔽,能够在一定程度上保障变压器的漏磁以及损耗,同时还能够有效的防止变压器的过热问题。最后是主铁芯同相应的组成部件之间都进行了相应的绝缘处理,能够通过相应的引线将电压传输到外部,直至引入地下。

3简要叙述调压补偿变压器的主要调压方式

在自耦变压器的结构中,自耦变压器有效的将调压补偿装置从变压器主体中进行了分离,这样做的好处主要有三个。首先是能够有效的保障变压器的运输安全。其次是能够有效的保障自耦变压器的运行稳定性以及可靠性,最后是能够保障变压器的便捷维修。自耦变压器在运行的过程出现问题也能够很快的得到妥善处理,由于其补偿器同变压器主体进行了分离,因此在检查和维修变压器的过程中不会影响主变压器的运行。自耦变压器在调压方式上主要有两种形式,一种是无励磁方式的调压,另一种是有载方式的调压。在这两种调压方式中,有载调压方式的调压器内部结构非常复杂,因此在价格方面也非常昂贵。因此在世界范围内调压方式主要采用的是无励磁方式的调压。但是也有个别国家采用的调压方式为无分接头形式的调压器。真正意义上在实际运行中采用有载变压器的国家只有德国以及日本。根据相关的统计数据得出,有载调压变压器在运行的过程中出现的事故较多,大多数有载调压在事故率上都超过了无励磁调压。因此在经济的角度以及应用可靠性的角度分析,目前特高压变压器在调压的选择上最优化的选择还是无励磁方式的调压。除了上述的调压方式以外,我国还会采用中性点的方式进行调压。中性点调压虽然结构简单,价格便宜,但是由于这种方式对于绝缘的要求非常高,因此在运行的过程中会出现电压偏移的问题。

4结语

特高压变压器独立设置调压补偿变压器,能够有效地反馈电压,从而促使低压侧电压趋于稳定,帮助变压器可靠性获得进一步的提升。具体需要结合主变压器在不同档位运行的实际情况来进行,有效的调节档位,做好对应档位参数的调整,简化二次接线。从实际的角度分析,调压补偿变压器所配置的差动保护,能够充分满足特高压变压器实际运行当中的需求。

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论文作者:边江,李权,常中华,刘嘉琦

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/12

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