变压器技术现状及发展趋势

  仪器仪表网 ·  2012-07-30 09:58  ·  12208 次点击
据了解,随着大型水电、火电及核电基地的建设,我国对远距离、大容量超高压及特高压输电的需求日益增加。在现已运行的电网中,我国直流最高电压等级为±500kV,交流最高电压等级也为500kV。2005年底交流750kV电压等级的电网即将投运,目前又在规划、研究、探讨直流±800kV、交流1000kV及以上电压等级特高压电网的建设。文章对国外特高压(UHV)输变电技术,特别是变压器技术的现状及发展趋势作一此深入的介绍和分析,以期对我国1000kV特高压输变电系统的研究、设计和建设能起到参考和借鉴作用。
1乌克兰变压器技术现状及发展趋势
乌克兰是世界上少数已具有开发超高压、特高压输变电技术经验的国家之一。乌克兰扎布罗热变压器研究所是全世界最大的变压器研究所,该研究所的主要工作范围有:开展科研工作、设计工作、软件工作、开发新产品、设计工装设备及研究生产工艺、制造样品和少量产品、电气设备试验、修理复杂的电气设备、研究并提出国家标准、产品认证和咨询服务。其进行过的重要产品开发和试验项目有:DC±750kV,320MVA变压器、平波电抗器、隔离开关;750kV并联电抗器;667MVA,1150/500kV自耦变压器模型;1800/500kV自耦变压器模型;750~1800kV套管;DC600kV脉冲装置;220~500kV中性点套管;干式变压器环境试验容量达到1600kVA;750kV及以下电磁式电流互感器;500kV及以下电磁式电压互感器;750kV电容式电压互感器
2俄罗斯变压器技术现状及发展趋势
俄罗斯20世纪70年代已做出了单相417MVA/1150kV、三相1000MVA/500kV的变压器,80年代做出单相667MVA/1150kV与三相1250MVA/330kV的变压器。
2.1根据运行经验对变压器设计和工艺的改进
1955~1990年,工厂生产的电力变压器参数有了大幅度提高,电压等级从220kV提高到了1150kV,三相变压器的容量从240MVA提高到了1250MVA,单相变压器的容量从250MVA提高到667MVA。
通过运行事故的反馈,乌克兰扎布罗热变压器研究所对一系列课题作了深入研究,取得了很好的改进效果,在系统中运行的240台750kV电力变压器近15年无一台发生事故,可靠性达到了较高的程度。在此基础上,该研究所还系统地开发了变压器的计算机辅助设计程序。
2.2乌克兰扎布罗热变压器厂
乌克兰扎布罗热变压器厂(ZTR)是世界上最大的变压器厂,它可生产电力和配电变压器、电抗器、分裂电抗器、电压互感器、电流互感器、DC换流变压器、封闭母线(单相或三相)等。ZTR所生产的产品有70%用于出口,已有75个国家进口了该厂的变压器,其中中国从该厂进口了73台500kV电力变压器。ZTR生产过的主要产品有:①三相1250MVA/347kV变压器6台(1980年生产);三相1000MVA/500kV发电机升压变压器21台;三相三绕组300MVA,500/154/38kV变压器。②单相417MVA,750/500kV变压器67台(1978年生产);单相533MVA,500/330kV与单相417MVA,1150/500kV变压器各1台(1981年生产);单相667/180MVA,1150/500kV自耦变压器26台(1979年生产20台,1972年生产6台)。③320MVA,±750kV换流变压器。④120Mvar,800kV和300Mvar,1150kV并联电抗器及其中性点电抗器。⑤OLTC330kV,2000A。⑥单相60Mvar,500kV可控电抗器1台(1989年生产)。⑦417/50MVA变压器143台(1972年生产105台,1973年生产38台)。⑧3相25Mvar,110kV可控电抗器1台(1997年生产)。⑨单相500MVA,765/345kV±13%(每级1.3%)自耦变压器出口巴西,P0=200kW,Pk=700kW。⑩配电变压器及各种特种变压器。35kV,31.5kA封闭母线。
ZTR生产的铁心绑扎采用粘带绑扎,铁心柱内填一层薄纸筒纸板,然后绑上粘带,铁心夹件采用钢带拉紧,与西门子、ABB公司所生产的变压器结构相似。绕组电压在500kV及以上一律采用的是油流不导向结构,所以绕组内径、外径有锁撑,看不见线饼里存在挡油板。变压器附件较为落后,放油阀门采用的是水阀,油箱加工较为粗糙,油箱顶部斜坡较大,工人操作困难。变压器采用磁屏蔽,硅钢片宽度约为80mm,厚度为15~30mm,端部用电焊把硅钢片焊在一起。变压器套管结构较落后,套管上部带了一个铁丝均压罩,不设均压球,套管油压靠另外设置的一个小油枕。
3日本变压器技术现状及发展趋势
为了满足21世纪日益增长的电力需求,东京电力公司(TEPCO)开发了日本第一套1000kV输电系统,并且正在Shin-Haruna变电站1000kV试验场运行以测试1000kV设备的性能及可靠性。三菱电气开发了多种1000kV电气设备。东芝公司的Ako工厂生产了一款1000kV用于资格测试的有载调压单相壳式变压器。下面对东芝公司生产的1000kV变压器的规格、构造、安装和测试情况进行介绍。
3.1规格
东芝公司1000kV有载调压单相壳式变压器的基本规格参数见表1。
表11000kV有载调压单相壳式变压器基本参数额定容量/MVA3000/3
第三绕组容量/MVA1200/3
额定高压侧电压/kV1050/
额定中压侧电压/kV525/
额定低压侧电压/kV147kV
调压范围
9866/~1133.6/范围内27档调节
测试电压
雷击脉冲承受电压原边侧1950kV,次级侧1300kV
长期工频耐受电压交流1.5E1h;E5min;1.5E1h
阻抗18%
冷却方式强迫油循环,强迫风冷
噪声等级65dB
注:E=1100/kV
高压和中压侧容量的选择主要是为了满足最大输送容量的要求。第三绕组容量1200MVA(40%的高压和中压侧容量)的选择主要是为了满足1000kV输电线路所要求的最大视在容量。低压侧绕组额定电压如果像500kV变压器那样选择63kV的话,将会导致很大的故障电流,选择147kV是为了使得和低压侧绕组相联设备的体积不致增加。阻抗值(短路电压百分比)选择18%是考虑到电网的最大稳定性,它是由接地故障电流的抑制和变压器设计的经济性等因素决定的。因为1000kV变电站将建在山区,所以所有的变压器配件都必须采用铁路或大型拖车来运送。为了满足运输条件的限制,1000kV变压器的主体部分被拆成了两个单元,每个单元都配备一套自动有载调压装置。长期交流工频耐受电压的选择是由对未来1000kV输电系统的故障分析所得到的,在试验过程中不得出现局部放电。雷击脉冲承受试验电压是由具有高性能避雷器的1000kV输电系统的暂态电压分析所得到的。高压侧选择1950kV,中压侧选择1300kV。65dB的噪声水平主要是为了使变电站的噪声降至最小,可通过在变压器周围安装钢板屏障来实现。

0 条回复

暂无讨论,说说你的看法吧!

 回复

你需要  登录  或  注册  后参与讨论!