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淺談發(fā)電廠升壓變壓器開發(fā)設(shè)計(jì)

2018-03-10

發(fā)電廠用1000kV升壓變壓器具有電壓高、容量大和運(yùn)輸高度高的特點(diǎn),且變壓器原理和結(jié)構(gòu)

型式不同于特高壓交流自耦變壓器,它的技術(shù)難點(diǎn)主要在于由低壓27kV直接升壓至1000kV的

傳遞過電壓、主縱絕緣強(qiáng)度、漏磁和局部過熱及繞組抗短路能力等方面。

(1)1000kV變壓器要經(jīng)受長期工作場強(qiáng)、高壓線端1100kV(5min)工頻試驗(yàn)電壓和

2250kV全波雷電沖擊試驗(yàn)電壓的考驗(yàn),繞組間和端部絕緣結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的。

為保證繞組的縱絕緣強(qiáng)度,1000kV繞組需有一定的高度,同時(shí)由于變壓器整體高度要滿足運(yùn)

輸?shù)缆窏l件的要求,繞組的有效高度受到限制,因此需綜合考慮這兩個(gè)因素的影響。

(2)變壓器由低壓27kV直接升壓至1000kV,當(dāng)高壓繞組受雷電沖擊時(shí),低壓繞組承受的

傳遞過電壓問題需高度重視,需對低壓繞組采取有效的加強(qiáng)措施。

(3)變壓器容量大,若采用單柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),單柱容量為400MVA,其漏磁產(chǎn)生的熱容量較

大,繞組溫升控制成為設(shè)計(jì)的難點(diǎn),且為滿足阻抗要求,變壓器的高度超出運(yùn)輸界限。因此

將器身分為兩柱結(jié)構(gòu)以降低單柱容量,每柱容量為200MVA,降低端部漏磁,一定程度地減小

了單柱繞組的熱容量,有利于繞組溫升的控制。同時(shí)器身尺寸縮小,更易滿足運(yùn)輸條件要求

(4)兩柱結(jié)構(gòu)的高壓繞組若采用串聯(lián)方式,繞組上、下端部電壓將達(dá)到500kV等級,端

部絕緣結(jié)構(gòu)和引線布局極為復(fù)雜,對變壓器的安全運(yùn)行很不利。因此,選用高壓繞組兩柱并

聯(lián)結(jié)構(gòu),繞組上、下端部電壓較低,端部絕緣結(jié)構(gòu)和引線布局非常簡單,安全可靠性高。

(5)變壓器調(diào)壓方式為無勵磁調(diào)壓,若采用傳統(tǒng)的高壓繞組帶分接段結(jié)構(gòu),繞組安匝分

布不好,抗短路能力非常差,一旦發(fā)生短路狀況,很可能會損壞變壓器。因此為提高繞組抗

短路能力,選用了單獨(dú)設(shè)置調(diào)壓繞組的結(jié)構(gòu)。經(jīng)計(jì)算,無論是把調(diào)壓繞組放在低壓繞組內(nèi)側(cè)

,或是放置在高壓繞組和低壓繞組之間,都會加大主器身的輻向尺寸,從而增加主器身的漏

磁強(qiáng)度,容易造成夾件和油箱的局部過熱,因此選用單獨(dú)設(shè)置調(diào)壓器身的雙器身結(jié)構(gòu),簡化

主器身的絕緣結(jié)構(gòu)和提高抗短路能力。

(6)采用強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向(ODAF)的冷卻方式,繞組端部電壓水平較低,設(shè)計(jì)合理的器

身內(nèi)油路結(jié)構(gòu)和選擇適當(dāng)流量的冷卻器油泵,降低油流速度,避免油流帶電,繞組內(nèi)設(shè)置軸

向油道,采用大容量冷卻器,保證繞組溫升。

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