高压电力变压器选型及.pdf

文档介绍：1000kV特高压电力变压器选型及
绝缘水水平和试验技术
李光范,李博博,李金忠,李鹏,王宁华,
程涣超,赵志刚,张书琦,王健一
中国电力科学研究院高压所
2008年10月
特高压变压器技术难度
¾特高压工程的成败在于设备,其中变压器尤为重要
¾中国首个特高压工程用特高压压变压器自主研发,自主创新
¾电压高、容量大(单体容量世世界最大),运输受限
¾绝缘设计不能由500kV或750kVkV简单外推(特高电压、特大容
量及超大尺寸对结构形式的设计计提出了特殊要求)
¾各绕组的绝缘配合原则不同,同时因尺寸大等原因,有些绝
缘试验不能按技术规范要求进行行,给设计及制造质量的考核和
验证带来困难
主要技术参数
高压中压低压
系统标称电压 1000 kV 500 kV 110 kV
系高电系统最高运行电压 1100 kV 550 kV 126 kV
设备额定电压(1050/ 3 ) kV 525/ 3 ± 4×% kV 110 kV
设备额定容量 1000 MVA 1000 MVA 334 MVA
1000 kV特高压交流试验示范工程特特高压变压器,为单相油浸无励磁
调压自耦变压器,中性点调压,特高高压变压器单体容量1000 MVA,
单柱容量334 MVA。
¾1000 kV输电系统的绝缘水平目目前尚无标准可依
-1997:适用于500 kV及以下系统
IEC60071-1-1993:适用范围是是765 kV及以下系统
¾1000 kV级输电系统的绝缘配合合根据优化原则确定,
过电压限制水平为:
操作过电压, pu, pu ;
工频暂时过电压, , pu
主要技术参数对比
主要技术指标中国日本前苏联意大利
最高电压Um/kV 1 100 1 100 1 200 1 050
额定容量/MVA 1 000/1 000/334 1 000/1 000/400 667/667/180 400/400/−
额定电压/kV (1050/ 3 )/(525± 5%)/110 (1050/ 3 )/(525/ 3 ± 5%)/1 47 (1150/ 3 )/(500/ 3 )/20 (1000/ 3 )/(400/ 3 )/
冷却方式 OFAF ODAF --
引出线方式套管 GIS 套管电缆
调压方式中性点无励磁调压中性点有载调压单相自耦升压变单相自耦
(全波/截波)/kV 2 250/2 400 1 950 2 550/2 800 2 250/2 550 2 250
高压操作冲击/kV 1 800 1 425 2 100 1 800 1 800
工频(5min)/kV 1 100 1 100 1 100(1 min) 1 000(1 min) ×1 050/ (1 h)
(全波/截波)/kV 1 550/1 675 1 300 1 550/1 650 1 300
绝
缘中压操作冲击/kV 1 175 - 1 230 -
水工频(1min)/kV 630 5550(5 min) 630 -
平
(全波/截波)/kV 650/750 750 - 95
低压
工频(1min)/kV 275 325 --
(全波/截波)/kV 325 ---
中点
工频(1min)/kV 140 185 - -
空载损耗P0/kW ≈200 350 310 -
空载电流I0 /% ≈ --
负载损耗Pk/kW 1 420 ~ 1 450 3 395 1 100 -
短路阻抗Uk /% ≈18 18 15
噪声/dB(A) 78~80 65 --
运输尺寸/m 12×× ×× - 10××
运输重量/t 375 每每箱体200 带油390 不带油275
结构特点
¾特高压电力变压器的油箱结构构可分为单体式和分体式。
前苏联及意大利都采用单体式结结构,日本因公路交通所
限采用了分体式。中国采用单体体式。
500kV GIB
1,000kV
日本特高压变压器结构图中国特高压变压器效果图
结构特点
¾在铁心结构上,有两主柱式和三主柱柱式结构
两主柱式结构的优点是绝缘结构相对对简单,缺点是单柱容量大导致漏
磁控制相对困难,绕组尺寸特别是高度度难以满足运输要求。
为了控制技术风险和运输风险,中国国首批特高压变压器采用单体、单
相五柱式结构,即三主柱、二旁轭。单单体容量1000 MVA是世界最