有载调压电力变压器粗细调和正反调的性能和经济分析.pdf

有载调压电力变压器粗细调和正反调 的性能和经济分析 谭黎军 1!侯铁男2!贾贺强1 !1.特变电工衡阳变压器有限公司, 湖南 衡阳!"#$$%;2.特变电工沈阳变压器集团有限公司, 辽宁 沈阳##$$"正反调压;变压器;性能 中图分类号:TM402文献标识码:B文章编号:1001-8425(2006)08-0023-04 1 概述 有载调压变压器在电力系统中起着重要作 用,它不仅能稳定负载中心电压,而且也是联络 电网、 调负载电流和改善无功分配等不可缺少 的重要设备。 有载调压的基本方式主要是线性 调压、粗细调压和正反调压。每种方式具备各自 的调压特征和适用范围,绝缘要求也不相同。选 取不同的调压方式将对变压器的性能参数和成 本产生较大影响。 现以特变电工衡变公司两台 180MVA/220kV产品为例, 对采用粗细调压和 正反调压方式的产品性能参数及其经济性作比 较分析。 2 基本参数 不同调压方式的变压器参数如表1所示。 3 主要性能 不同调压方式的变压器性能指标如表2所示。 4 调压原理及绕组排列 从表1、 表2可以看出技术协议中两台产品的 主要参数和性能要求值基本相同, 但嘉禾变协议要 求其产品与现场一台采用粗细调压方式的西门子产 品并联运行,故将嘉禾变按粗细调压方式设计,而珠 海大港变则采用常规的正反调压方式。 两产品的调 压原理及绕组排列图如图1所示。 5 特征 通过原理及绕组排列图可以看出两种不同调压 方式的产品所具备的不同特征如表3所示。 广东嘉禾变广东珠海大港变 额定容量/MVA180/180/90180/180/90 额定电压/kV(22081.5%)/115/11 额定频率/Hz5050 冷却方式89A9/89A: 80/100%89A9/89A: 80/100% 相数3相3相 联结组标号;911;911 绝缘水平 ?@950AA395-?@400AA200/ ?@480AA200-?@325AA140/ ?@B5AA35 ?@950AA395-?@400AA200/ ?@480AA200-?@325AA140/ ?@B5AA35 表1不同调压方式的变压器参数 Table 1Transformer parameters at different voltage regulation modes !结束语 微动力循环油浸自冷变压器是在油浸自冷变 压器的基础提出来的新型冷却方式的变压器,其冷 却效果如何,还需要一个由专家论证、研究和实践 的过程,如能研制成功,则自冷却变压器的容量和 电压等级有望再提高一个台阶,有效解决当前大容 量油浸自冷变压器冷却系统设计中存在的问题。 ============================================= 第!"卷第#期 $%%<: ’()*!" +,-,./ 0(*# $%%(2)珠海大港变高-中最负分接、最正分接 阻抗实测值与额定分接的偏差分别为-0.14%,+6.16%; (3)嘉禾变高-低最负分接、最正分接阻抗实测值与 额定分接的偏差分别为-3.49%,+6.2%;(4) 珠海大 表3不同调压方式变压器的特征 Table 3Transformer hara teristi s at different voltage regulation modes 序号广东嘉禾变广东珠海大港变 1 !!最负分接下粗细调压绕组无 工作电流通过,电阻损耗小 !!最负分接下调压绕组有工作 电流通过,电阻损耗大 2 !!由于带粗、细调绕组,绕组排 列及主纵绝缘结构复杂 !!绕组及器身绝缘结构布置相 对简单 3 !!220kV高压绕组出头须采用 端部出线方式 !!220kV高压绕组出头采用中 部出线方式 4 !!在高压入波时,当粗极分接选 择器置于"-"时,粗调绕组"+" 端出现最大振荡电压的4!"0("0 为入波电压,!为调压/基本绕 组匝数比),调压绕组梯度高 !!在高压入波时, 当极性选 择器置于"+"时,调压"-"端 最大对地振荡电压为(2～3) !"0,调压绕组梯度相对较低 !" 谭黎军!侯铁男!贾贺强"有载调压电力变压器粗细调和正反调的性能和经济分析第8期 表4不同调压方式变压器的设计值、实测值 Table 4Measured and designed values of transformer at different voltage regulation modes 设计值实测值设计值实测值 13.4113.7014.1714.27 14.0014.4014.4514.29 15.3015.9014.9115.17 24.8924.9025.2425.15 25.5025.8025.4925.24 26.9027.4025.828.52 9.159.308.248.33 83.084.4078.679.47 517529554557 485489483488 470482457459 <10070～90≤10070～90 49.148.74243 高压51.653.152.651.3 中压52.954.249.147.8 68.2-66.7- -63.2-60.4 ≤7271.3≤6867.2 !!2005年元月安全 投入运行至今,能 满 足 短 路 电 流 作 用 下 的 耐 热 能 力 和 动 稳 定 能 力 的 要求 !!2003年5月份安 全投入运行至今, 能 满 足 短 路 电 流 作 用 下 的 耐 热 能 力 和 动 稳 定 能 力 的要求 承受短路能力 噪声水平/dB 油箱 铁心 绕组 顶层油 温升 /K 局部放电/pC H-M(最正分接) H-M(额定分接) H-M(最负分接)负载 损耗 /kW 空载损耗/kW M-L H-L(最正分接) H-L(额定分接) H-L(最负分接) H-M(最正分接) H-M(额定分接) H-M(最负分接) 短路 阻抗 /% 广东珠海大港变 (正反调) 广东嘉禾变 (粗细调)项目 港变高-低最负分接、 最正分接阻抗实测值与额定 分接的偏差分别为-0.36%,+1.65%;(5) 嘉禾变高- 中最负分接、最正分接负载损耗实测值与额定分接 的偏差分别为+8.2%,-1.4%;(6) 珠海大港变高-中 最负分接、最正分接负载损耗实测值与额定分接的 偏差分别为+14.1%,-5.9%。 两台产品阻抗、损耗极 限分接实测值与额定分接实测值比较如图2所示。 7 主要材料成本 不同调压方式变压器的主要材料成本如表5 所示。 由表5数据看出,嘉禾变的电磁线、油、绝缘材料、 硅钢片及产品总质量比珠海大港变分别超出+6.36%, +17.85%,+31.2%,+14.5%,+9.87%; 由于正反调最 负分接损耗大于粗细调,为满足温升要求,珠海大 港变比嘉禾变片式散热器质量高出+9.0%。 主要成 本比较如图3所示。 8 结论 (1)产品采用粗细调压方式或正反调压方式均 能满足性能要求。 (2)在相同条件下,正反调产品明显比粗细调产 品节约材料成本。以这两台产品为例,除片式散热器 外,粗细调产品的电磁线、油、绝缘材料、硅钢片及产 品总质量比正反调产品超出+6%～+31.2%不等。 (3)与正反调产品相比,粗细调产品的绕组及其 表5不同调压方式变压器的材料成本 Table 5Material osts of transformer at different different voltage regulation modes 名 称广东嘉禾变广东珠海大港变 电磁线质量/kg34!20032 155 油质量/kg66 70056 600 绝缘材料质量/kg14 13210 770 硅钢片质量/kg87 020(牌号23ZH090)76 003(牌号27ZH100) 片散质量/kg15 38216 775 片式散热器规格及组数PC2600-25/520,28组PC2700-25/520,28组 风机规格及组数DBF2-9Q12,12组DBF2-9Q12,14组 总质量/kg256 000233 000 图2两台产品实测值 Fig.2Measured values of two produ ts "－－－广东嘉禾变－－－广东珠海大港变 图3主要成本 Fig.3Main ost "－－－广东嘉禾变－－－广东珠海大港变 !" 第43卷 主、纵绝缘结构复杂,且制造成本高。 (4)正反调产品的极限分接阻抗与额定分接阻 抗偏差值比粗细调产品小。以该两台产品为例,正反 调产品 (珠海大港变) 的阻抗极限分接偏差在- 0.36%～+6.16%之间,而粗细调产品(嘉禾变)的 偏差在-4.86%～+10.4%之间。 (5)正反调产品最小分接损耗与额定分接的偏 差大于粗细调压产品。以这两台产品为例,正反调产 品(珠海大港变)的最小分接损耗实测值比额定分接 损耗大14.1%。 而粗细调产品(嘉禾变)的最小分接 损耗实测值比额定分接损耗大8.2%。 (6)根据电力部门的实际运行情况,变压器的电 压调整一般在额定挡及4挡范围内进行,极限分接 运行概率很小, 粗细调产品的最小分接损耗相对较 小的优势发挥并不明显。 由于正反调产品成本远低 于粗细调产品,故在满足性能前提下,正反调产品更 适合我国国情和电力部门运行需要。 从经济角度出 发, 变压器生产厂家在设计产品时也适宜采用正反 调压方式。 参考文献: [1] 变压器手册》编写组.电力变压器手册[M].沈阳:辽宁 科学技术出版社,1990. [2]刘传彝.电力变压器设计计算方法与实践[M].沈阳:辽 宁科学技术出版社,2002. Analysis of *+,fo,-.n/+ .n0 1/ono-y of 2n34o.035.6789.n:in: 5,.nsfo,-+, ;i+?+,sin: 89.n:+72?+, @ol+:Al.<ion !"# $%! 2. TBEA Shenyang Transformer Group Co.,Ltd., Shenyang 110025, China) BCs<,./<:The influences of coarse fine and reversing change-over voltage regulation to transformer insulation and winding structure are compared based on two 220kV transformers. The performance and economy of on-load-tap-changing transformer with coarse fine and reversing change-over volta!" #"!$%o,0s:!"#$%24$5)%’"$67 侯铁男(1969-),男,山西太原人,特变电工沈阳变压器集团有限公司工程师,长期从事变压器技术及服务 工作; 贾贺强(1966-),男,湖南衡阳人,特变电工衡阳变压器有限公司副总工程师,高级工程师,长期从事大型 变压器设计和开发工作。 = = = = 新 = = = = 产 = = = = 品 = = = = 信 = = = = 息 """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" #西安西电变压器有限责任公司最近研 制成功首台国内容量最大的90000#$%& ’(#$电弧炉变压器。 设计人员根据电弧炉 变压器的特点和特殊的工作状况,充分考虑 到变压器的过负荷能力,通过对结构的特殊 处理, 使变压器具有更高的抗短路能力,能 够承受电弧炉在冶炼过程中经常出现的操 作过电压、工作短路冲击和过载现象,使产 品可替代国外原装进口产品。 $特变电工新疆变压器厂研制成功)* 脉波干式整流变频调速变压器。 该变压器的 关键技术参数要求,如二次侧变频绕组的移 相角误差、二次侧变频绕组各绕组电压偏差 及局放量均控制在国内先进水平。 !"