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摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也有了很大的提高。在特高压的变电设备中,变电器是最关键的设备,在整个设备系统中占有重要的地位,因此对变电器运行的安全性也有很高的要求。文章主要是对我国特高压电力变压器研制技术的现状和发展进行了介绍,先简单阐述了自主技术的现状和分析了其在研制过程中出现的问题和不足,最后又对其未来的研制发展趋势进行了分析。
关键词:我国;特高压电力变压器;研制技术;发展探索
引言
变压器是电力系统中的重要构成部分,特高压电力变压器作为一类特殊的变压器,建设难、施工精细,设计复杂,必须做好技术的研究与日常维护,以保证供电系统的稳定运行。
1特高压变压器关键性组件
1.1特高压套管
特高压套管电压等级高、电厂强度大、结构尺寸大、密度大,所以,必须要有相对先进的技术能力做支撑。现阶段特高压交流工程的1100千伏特高压套管都是采购自ABB公司和意大利的PV公司。特高压设备直流套管和交流套管相比较,具有更高的技术要求,与交流套管存在显著的差异,包括长度、爬电距离、绝缘性能以及电场分布情况等方面。
1.2调压开关
国内有一些有制造能力的调压开关供应商,可以实现的最大电压值为252千伏,三相开关对于设备的最高电压使用值为750千伏。最高的额定电流约为1200安培。国际上的技术相对更加先进,设备的最大电压值约为362千伏,最大额定电流值约为1300安培。最高的电压级为4000伏。
2特高压变压设备自主研发关键性技术
现阶段,我国的特高压输电设备应用的1000千伏的特高压变压器以及800千伏的换流器,都是由国内的供应商供货的。为我国自主制造,但是核心技术是国际上的先进技术以及设计思路。这种制造理念实现了我国变压器制造水平的极大提高,与世界上先进设备之间的差距显著减小,使我国特高压设备的研发速度加快,但是这方面的技术缺乏试验和数据,所以在进行调试、校准和维护的过程中,还存在一些问题,在评估绝缘性能、计算短路能力等工作中还存在着一些暂时没有解决的难题。比如:主纵绝缘设计校正中,变压器的绝缘设计能力和设备的稳定性、可靠性以及性能具有密切的联系,主绝缘设计以及纵绝缘设计都是设备制造中的一个关键性环节,设计流程如下:制造商针对已有的设计和制造经验,进行变压设备的最初设计;将设计结果转化为模型,进行三维电磁场仿真模拟和计算,获取电磁场的分布图纸以及电厂等位面图纸;将油隙需用场的强度进行校准,将绝缘油曲线作为计算的基准和依据,评价绝缘余量;校核绝缘件爬电路径,通过油浸纸曲线来评价设计余量;如果存在余量不足或者场强均匀化程度交叉的部位,要结合计算结果进行有针对性的更改,实现绝缘余量的调整,通过二次布局和设计,使绝缘性能满足要求。
3特高压变压器发展前景
3.1智能型特高压变压器
现阶段,智能化设备在我国不同的行业和领域中得到了广泛的应用。在特高压变压器的研究中应用智能化技术,完成了智能变压器的研发。智能变压器是以传统的技术理论为依据和基础,经过一系列的更新和完善得到的技术,结合执行器、各类电子器件以及传感器,实现了变压器控制系统功能的完善,具有高效、准确的自我诊断能力。
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3.2改善优化设备绝缘能力的方法
特高压设备工作环境中的其他系统具有各自不同的绝缘配合条件和原则,如果500KV的系统受到极为强大的绝缘作用,会导致800KV、1000KV系统的避雷设备需要承担较大的电压,从安全方面、技术方面和经济方面进行综合性的分析和评估,发现这种操作从各个角度来分析都是不科学和不合理的,在经济方面也并不可取。现阶段的新型氧化锌避雷设备在设计工艺和技术方面已经比较成熟,具有更好的性能,极大的降低了特高压变压设备的绝缘水平。
3.3探析绝缘板的吸油率
绝缘板的吸油率会对放电水平以及功能产生影响,基于变压设备的使用量较大,应用范围极广,国产的绝缘板造价低,所需要的资金投入量少,这就吸引了很多特高压变压设备厂家和使用单位采购国产化的绝缘板,在获取较高经济效益的同时,也带来了一系列的问题,比如,即使是统一品牌的特高压设备,也会采用不同制作商所生产的绝缘板,绝缘板的密度数值对介质的导电率以及介电常数大小产生影响,甚至出现击穿事故。为了使我国的绝缘板的研发水平得到进一步的改善和提高,要从绝缘板密度值和不同相关参数之间的影响和关联性着手进行思考,使研究进一步的深入开展。
3.4提高特高压变压器的环保性能
特高压变压设备在应用的过程中,必须具有良好的环保性能,在进行变压设备的设计阶段,需要控制噪音等级。尽可能应用低噪工艺和技术,使设备处于空载状态时所产生的噪音值降低,使其在额定容量运行阶段的噪音满足标准的要求。可以通过布置隔音材料、缓解铁芯震动等方法来实现噪音的控制。
3.5节能技术创新趋势
随着经济水平和节能减排理念的不断发展,人们对于资源可持续发展的认识也越来越深入,更多的人开始注重对资源的节约使用以及采取措施减少浪费,因此在未来特高压变压器的发展中创新节能技术也是势在必行的。当前在我国特高压变压器的实际使用中,其设备运行所消耗的能源占到了电网总消耗能源的30%至40%。而根据相关的变压器运行规定要求,特高压变压器的设备在空载状态下能源的损耗必须要减少10%,而在负载状态下的消耗则需要下降17%[4]。因此为了达到国家的规定标准,快速的降低特高压变压器的运行能源消耗,就需要不断加强对生产技术的改进和创新,通过调整工艺和结构引进新的生产线和设备,真正实现对变压器设备损耗的有效降低。
3.6环保性能优化趋势
社会经济的发展也带来了人们对生活状态的更高追求,尤其是对生活质量和环保方面的要求更加明显。在这种背景下,未来的特高压变压器再设计过程中尤其要重视对设备采用环保措施,要充分考虑对低噪音技术的利用。也就是说在进行特高压变压器的设计时,既要考虑其在空载状态下的噪音程度,又要考虑到设备在负荷运行状态下所产生的噪音[5]。要根据不同的运行情况采取科学合理的噪音处理技术,既要保证设备的安全运行,又要保障人们的生活质量不被影响,争取做到经济效益和环保效益两手抓两手都要硬的效果。当前在特高压变压器运行中常用的降低噪音方法有安装隔声板等,随着科技的不断创新和进步相信一定有更多更先进的技术被应用,以实现对设备噪音的最大化降低和处理,为环保生活的实现奠定基础。
结语
我国现阶段的高压电力变压器的应用还处于初级阶段,技术还不够成熟,仍然存在着一定的弊端和不足,技术人员要结合我国电力系统的实际状况,做好技术的研究与更新,使之适合于我国的电力系统运行状况,做好不同环节的维护与管理,保证变压器的运行质量和稳定性,促进供电的高质量开展,促进工业生产的和社会建设的进一步发展。
参考文献:
[1]刘霞1000KV特高压油浸电力变压器施工关键技术分析[J].电力设备2011
[2]张泽轩试述我国特高压电力变压器研制技术及发展[J].中国房地产业2015
[3]刘振亚.特高压电网[M].北京:中国经济出版社.2005
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[5]闫宏斌.超高压输电线路运行维护模式探索[J].现代工业经济和信息化,2011,12:48-50
[6]史智萍.基于寿命周期成本的输变电设备可靠性管理模式研究[D].北京:华北电力大学.2010
论文作者:梅一1,王鹏2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/27
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