国外特高压变压器技术现状及发展趋势

2005年8月 第6卷第8期 电力 设备 ElectncalEquipment Aug．2005 VO|．6N0．8 国外特高压变压器 技术现状及发展趋势 冯庆东1，王 伟2 (1．中国电力科学研究院，北京市100085；2．华北电力大学，北京市100031) 摘要：文章对国外特高压(UHV)输变电技术，特别是UHV变压器技术的现状及发展趋势进行了介绍和 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，希望对我 国1000kV特高压输变电系统的研究、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和建设能起到参考和借鉴作用。 关键词：电力系统；特高压；变压器 中图分类号：TM41；TM72 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、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／ 1 150kV、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 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 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)。⑧3k-gz5Mvar，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， Po=200kW，Pk=700kW。⑩配电变压器及各种特种变 压器。⑨35kV，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 万方数据 技术与应用 冯庆东等：国外特高压变压器技术现状及发展趋势 19 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i000kV电气设备。东芝公司的Ako工 厂生产了～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1 1000kV有载调压单相壳式变压器基本参数 额定容量／MVA 第三绕组容量／MVA 额定高压侧电压／kV 额定中压侧电压／kV 额定低压侧电压／kV 调压范围 测试电压 雷击脉冲承受电压 长期工频耐受电压 阻抗 冷却方式 噪声等级 3ooO／3 l 200／3 1 050／43 525／√3 147kV 986．6／万～1133．6／压范围内27 档调节 原边侧1950kV，次级侧1300kV 交流1．5E1 h；√豇5min；1．5E1h 18％ 强迫油循环，强迫风冷 65dB 注：E=1loo／4，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。 3．2构造 1000kV变压器的电压和容量都是500kV变压 器的2倍，它是日本目前使用的最大的变压器。但 是，运输和安装空间的限制要求运输尺寸不能比 500kV变压器的大。所以选择把单相变压器分成2 个单元，每个单元都具有和1个500kV，1500／3MVA 变压器相同的容量。这2个单元可以通过一个 油一汽衬垫的T型套管并联运行。1000kV变压器 必须能够承受500kV变压器2倍的电压，而应满足运 输限制所要求的最小绝缘距离。因此，绕组的排列和 绝缘的构造都应尽量减小电场的局部聚集，并且安排 了大量的屏障用来把油空间恰当地分隔开；还采用净 化处理工艺来减少油中的杂质，这样有助于保证更大 的绝缘裕度，如果仅仅用绝缘纸，那么1000kV导线 的绝缘是不可接受的，采用了多层屏障来减小导线到 变压器外壳之间的绝缘距离。 4结语 现在，可以进行长期励磁试验的1000kV变压器已 经生产出来，经过测试这些变压器的经济运行是切实可 靠。1000kV变压器的发展、制造、运输和装配技术也可 以用来提高500kV及以下电压等级变压器的质量。 收稿日期：2005—03—10 作者简介： 冯庆东(1964。)，男，博士，高级工程师，IEEE会员，主要 从事电力系统及自动化方面的研究； 王伟(1979一)，男，博士研究生，主要研究领域为电力系 统及其自动化。 (责任编辑罗翠兰) PresentSituationandDevelopmentTendencyofUHVTransformerTechnologyAbroad FENGQing—don91，WANGWef (1．ChinaElectricPowerResearchInsth'ute，Be垂．叮g100085，a血a2．NorthChinaElectricPowerUnivel'sity，ae自mg100031，China) Abstract：ThispaperaatroducedandanalyzedthepresentsituationanddevelopmenttendencyofUHVpowertransmissionandtransfor— mariontechnologyabroad，espeemy证transformertechnology，whichcallbeasreferencefortheresearch，designandconstructionof 1000kVUHVpowertransmissionandtransformationsystem证China． Keywords：powersystem；UHV；transformer 万方数据