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发电厂升压变压器开发设计

2017-10-19 15:04:53来源:网络浏览:评论:0

  发电厂用1000kV升压变压器具有电压高、容量大和运输高度高的特点,且变压器原理和结构型式不同于特高压交流自耦变压器,它的技术难点主要在于由低压27kV直接升压至1000kV的传递过电压、主纵绝缘强度、漏磁和局部过热及绕组抗短路能力等方面。

  (1)1000kV变压器要经受长期工作场强、高压线端1100kV(5min)工频试验电压和2250kV全波雷电冲击试验电压的考验,绕组间和端部绝缘结构的可靠性设计是非常关键的。为保证绕组的纵绝缘强度,1000kV绕组需有一定的高度,同时由于变压器整体高度要满足运输道路条件的要求,绕组的有效高度受到限制,因此需综合考虑这两个因素的影响。

  (2)变压器由低压27kV直接升压至1000kV,当高压绕组受雷电冲击时,低压绕组承受的传递过电压问题需高度重视,需对低压绕组采取有效的加强措施。

  (3)变压器容量大,若采用单柱结构设计,单柱容量为400MVA,其漏磁产生的热容量较大,绕组温升控制成为设计的难点,且为满足阻抗要求,变压器的高度超出运输界限。因此将器身分为两柱结构以降低单柱容量,每柱容量为200MVA,降低端部漏磁,一定程度地减小了单柱绕组的热容量,有利于绕组温升的控制。同时器身尺寸缩小,更易满足运输条件要求。

  (4)两柱结构的高压绕组若采用串联方式,绕组上、下端部电压将达到500kV等级,端部绝缘结构和引线布局极为复杂,对变压器的安全运行很不利。因此,选用高压绕组两柱并联结构,绕组上、下端部电压较低,端部绝缘结构和引线布局非常简单,安全可靠性高。

  (5)变压器调压方式为无励磁调压,若采用传统的高压绕组带分接段结构,绕组安匝分布不好,抗短路能力非常差,一旦发生短路状况,很可能会损坏变压器。因此为提高绕组抗短路能力,选用了单独设置调压绕组的结构。经计算,无论是把调压绕组放在低压绕组内侧,或是放置在高压绕组和低压绕组之间,都会加大主器身的辐向尺寸,从而增加主器身的漏磁强度,容易造成夹件和油箱的局部过热,因此选用单独设置调压器身的双器身结构,简化主器身的绝缘结构和提高抗短路能力。

  (6)采用强迫油循环导向(ODAF)的冷却方式,绕组端部电压水平较低,设计合理的器身内油路结构和选择适当流量的冷却器油泵,降低油流速度,避免油流带电,绕组内设置轴向油道,采用大容量冷却器,保证绕组温升。

 

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