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220kV 电力变压器正反调和粗细调冲击电压分析 刘军， 张安红， 徐小红 （杭州钱江电气集团股份有限公司，浙江 杭州311243） 摘要：利用绕组内冲击电压计算软件对22 kV电力变压器正反调和粗细调高压及调压绕组电位梯度进行了 分析， 给出了电位梯度计算和实测数据。 关键词： 变压器； 雷电冲击； 正反调压； 粗细调压； 绕组； 电位梯度 中图分类号：TM402文献标识码：B文章编号：1001-8425（2006）07-0001-07 1 引言 在变压器绕组纵绝缘设计中，首先要根据一般 规律，初步确定绕组结构形式和匝绝缘厚度及线饼 间油道大小，然后对初步确定的绕组进行冲击电位 梯度分布计算 有条件的最好还要进行冲击测量。 如 经过校核，匝间和线饼间油道的绝缘强度以及绕组 的热性能和短路机械强度等方面均能满足安全和可 靠运行要求，则可以最后确定绕组结构形式和绝缘 尺寸。 110kV和220kV大容量有载调压变压器主要 采用两种调压方式： 正反调压和粗细调压。 正反调压 变压器因绝缘结构较简单， 而被用户广泛采用。 粗细 调压变压器， 最负、 额定、 最正分接负载损耗都非常 接近， 对于自然油循环风冷方式， 更便于布置片式散 热器， 同时高压套管能顶出， 可以采用平顶油箱。近 几年， 江浙和广东等地区已有部分大容量220kV变 压器采用粗细调压。 与正反调压相比， 采用粗细调压 后， 沿高压绕组冲击电位梯度分布也随之改变。 对于 粗细调压绕组， 绕组油道和匝绝缘取何尺寸合适？ 分 接开关绝缘水平如何选？ 调压引线间梯度电位如何？ 这些都需要利用变压器绕组内冲击电压软件计算分 析后才能确定。 笔者以通过例行试验、 温升试验、 雷电冲击试验 和局部放电测量等试验并已正常投运的端部出线 SFPSZ10-120000/220正反调压变压器和SFSZ10- 180000/220粗细调压变压器为例， 利用变压器绕组 内冲击电压计算软件，研究高压和调压绕组各点电 位梯度， 并提出相关改进意见。然后， 就粗细调压计 算数据和冲击发生器实测数据进行对比，验证仿真 计算的准确性。 2 正反调 三相三绕组有载正反调压电力变压器型号为 SFPSZ10-120000/220， 相关参数如下： 高压、中压、低压绕组额定容量：120/120/ 60MVA； 额定电压及调压范围：（22081.25%）/121/ 10.5kV； 绝缘水平： HV线路端子SI/LI/AC750/950/395 HV中性点端子LI/AC400/200 MV线路端子LI/AC480/200 MV中性点端子LI/AC325/140 LV线路端子LI/AC75/35 额定频率：50Hz； 联结组标号：YNyn0d11。 该变压器端部出线， 高压绕组采用全纠结结构， 调压绕组采用单层圆筒式结构。正反调压接线见图 1。分接1表示X1，Ak+， 即最大分接； 额定分接 有两种状态： 额定1表示X9，Ak+； 额定2表示 X1，Ak-；分接17表示X9，Ak-，为最小分 接。 2.1高压绕组饼间油道梯度 经过详细计算， 在全波、 截波作用下分接1、 额 定1、额定2和分接17高压绕组从首端开始20饼 油道最大电压梯度都非常接近，相比较分接17稍 大。表1为分接17从首端开始20饼的油道最大电 压梯度及安全系数。 表1中许用电压由软件根据该处油道大小和导 线匝绝缘计算得到，许用电压值的选择来自乌克兰 扎波罗热变压器研究所段间绝缘电气强度试验结 第!卷第#期 $%细调19范围电压梯度 也介于4060kV雷电冲击电压振荡系数k=2.4;二 级梯度要保证k=3.2,四级、六级梯度要保证k=2.8。 220kV端部出线变压器, 若用户技术协议无要 求,则应优先选用正反调,粗细调比正反调成本要略 高。 参考文献: 1张嘉祥.变压器线圈波过程M.北京:水利电力出版社, 1982. 2路长柏.电力变压器绝缘技术M.哈尔滨:哈尔滨工 业大学出版社,1998. 3保定天威保变电气股份有限公司.变压器试验技术 M.北京:机械工业出版社,2000. 4王赞基.超高压变压器冲击电压分布的仿真D.北 京:清华大学博士学位论文,1990. 5莫瑟H P,达欣登V.变压器绝缘纸板M.沈阳:辽宁 科学技术出版社,1997. 6 Del Vecchio R M, Poulin B, Ahuja R. Calculation and measurement of winding disk capacitances with wound -in - shields J. IEEE Trans. Power Deliv. 1998,13(2):253- 257. A#$%.8.8 :.2-$102 /($012. !# $%/)$/,62 -6:,)$/ 收稿日期:2005-09-20 作者简介:刘军(1973-),男,四川梁平人,杭州钱江电气集团股份有限公司副总工程师,长期从事大型变压器电磁 场软件开发应用及设计工作; 张安红(1972-),女,甘肃静宁人,杭州钱电输变电设备有限公司主任工程师,长期从事大型变压器设计技 术工作; 徐小红(1968-),男,浙江萧山人,杭州钱江电气集团股份有限公司销售公司工程师,长期从事变压器技术 工作。 征文启事 变压器杂志编辑部将于2006年下半年召 开全国新型变压器技术研讨会。 现继续征集如下 内容的论文: 1.变压器(含互感器、电抗器、调压器,下同) 新产品、新设计、新结构; 2.变压器新工艺、新材料、新工装、新组件; 3.变压器新的试验方法和新的检测手段; 4.变压器企业的现代化管理。 征文截止日期为2006年8月底。 所有征文 请自留底稿,并请在论文上加注征文字样。 征文格式参照2004年第11期刊登的征稿 启事。 所有征文作者将获赠纪念品一份。 被评选 出的优秀论文作者将被邀请出席全国新型变压器 技术研讨会,并将荣获优秀论文证书。 !