1.结构类型
根据系统要求,特高压交流变压器调压方式采用无励磁调压。由于变压器中压侧线端电压为500kV,在中压侧线端调压无论从绝缘可靠性还是调压开关的选择性上,都存在很大困难。对变压器本身来说,500kV调压线圈和调压引线在制造中非常难以处理,会影响变压器的绝缘可靠性。如采用外置调压器的方式,由于调压器线圈必然为500kV全绝缘,绝缘结构也较为复杂,从技术、安全、经济角度来说都不理想。因此,特高压交流变压器采用中性点调压方式。
由于特高压变压器容量大、电压等级高,为便于运输及简化变压器结构,提高1000kV主变压器的安全性,故变压器分为主体变和调压变两部分,主体油箱外设调压变,调压变内包括调压补偿双器身以及正反调压开关。调压部分与主体部分分开,调压部分有问题时,主体仍可运行。但是相比中压侧线端调压来说,中性点调压会引起变压器相关第三绕组电压较大变化,这种方式称为变磁通调压,因此在第三绕组上需加装电压补偿变压器以保障调压时第三绕组电压恒定,所以严格意义上说特高压交流变压器由主体变、调压变和补偿变三部分组成。
综合考虑,特高压交流变压器采用单相、自耦、中性点调压、强迫油循环、强迫风冷变压器,变压器总体外部结构采用独立外置式调压变和补偿变方式(两者共用一个油箱),即变压器本体与调压补偿变分箱布置型式。
特高压交流变压器外形见图1-8。
图1-8 特高压交流变压器外形图
2.主要参数(单相)
设备主要参数根据工程需要、制造厂设计及制造能力以及设备运输、现场组装的条件等综合因素考虑选取。特高压交流试验示范工程选择1000MVA容量特高压交流变压器,目前国内已经可以制造出1500MVA容量特高压交流变压器。下面以特高压长治站为例进行说明。
(1)额定容量:1000/1000/334MVA。
(2)额定电压比:1050/
/525±4×1.25%/
/110kV。
(3)额定电流:1649A/3299A/3036A。
(4)额定频率:50Hz。
(5)连接组别:YNa0d11(Ia0i0)。
(6)冷却方式:OFAF/ONAN(主体变/调压补偿变)。
(7)额定工频短时耐受电压(高压侧5min、其他1min有效值):高压侧,1100kV(相对地);中压侧,630kV(相对地);低压侧,275kV(相对地);中性点,140kV(相对地)。
(8)雷电冲击耐受电压(峰值):高压侧,2250kV(相对地);中压侧,1550kV(相对地);低压侧,650kV(相对地);中性点,325kV(相对地)。
(9)操作冲击耐受电压(峰值):高压侧,1800kV(相对地);中压侧,1175kV(相对地)。
(10)阻抗电压百分比:
1)Uh-m=18%。
2)Uh-l=62%。
3)Um-l=40%。
(11)调压方式:中性点无励磁(无载)。
(12)主体变总重量:577t。其中油重:130t;器身重:303t。
(13)调压补偿变总重量:153t。其中油重:48t;器身重:66t。
(14)主体变运输尺寸:12m×4.15m×4.9m。
(二)特高压交流并联电抗器
1.结构类型
由于受技术条件的限制和高可靠性的要求,特高压交流电抗器选用容量固定式并联电抗器,采用单相油浸式。结构上多为带气隙的铁芯,带气隙的铁芯由硅钢片叠成的铁芯饼组装而成,饼间用弹性模数很高的硬质垫块(通常用陶瓷或石质小圆柱)同铁饼黏接而形成气隙。铁芯饼多采用扇形叠片组装的径向辐射形式,以防止向外扩散磁通中的一部分垂直进入叠片而引起涡流过热。绕组多采用纠结式,绕组与铁芯间装设若干层铝箔静电围屏用来均匀磁场分布。电抗器总体结构采用双铁芯柱加两旁轭的结构,铁芯片通过夹件夹紧,夹件和铁芯分别通过套管引出,单独接地。线圈首端通过套管从箱体中部引出,以保证1000kV出线结构的绝缘可靠性。(www.xing528.com)
综合考虑,特高压交流电抗器选择单相、自然油循环、强迫风冷电抗器。采用三相星形接线方式,中性点装设一台110kV电压等级电抗器,采用单相、自然油循环、自然冷却电抗器。
特高压交流电抗器及中性点小电抗外形见图1-9。
图1-9 特高压交流电抗器及中性点小电抗外形图
2.主要参数(单相)
根据工程需要选取。特高压交流试验示范工程包括320 Mvar、240 Mvar、200 Mvar三种容量特高压交流电抗器。下面以特高压长治站为例进行说明。
(1)高压并联电抗器。
1)额定容量:320Mvar。
2)额定电压:1100/
kV。
3)额定电流:503A。
4)额定频率:50 Hz。
5)额定阻抗:1260Ω。
6)额定工频短时耐受电压(5min有效值):高压侧,1100kV(相对地);中性点,230kV(相对地)。
7)雷电冲击耐受电压(峰值):高压侧,2250kV(相对地);中性点,550kV(相对地)。
8)操作冲击耐受电压(峰值):高压侧,1800kV(相对地)。
9)冷却方式:ONAF。
10)总重量:350t。其中油重:99t;器身重:162t。
(2)中性点电抗器。
1)额定容量:248kvar。
2)额定电压:154kV。
3)额定电流:30A。
4)额定频率:50 Hz。
5)额定阻抗:X1,251Ω;X2,280Ω(在用);X3,310Ω。
6)热稳定电流(2S):600A。
7)动稳定电流:1527A。
8)额定工频短时耐受电压(1min有效值):高压侧,325kV(相对地);中性点,85kV(相对地)。
9)雷电冲击耐受电压(峰值):高压侧,750kV(相对地);中性点,200kV(相对地)。
10)冷却方式:ONAN。
11)总重量:9.7t。其中油重:5.5t;器身重:1.9t。
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