高压变压器

内部短路等引起的电弧放电是特高压变压器最为严重的故障之一，容易造成油箱变形破裂甚至起火爆炸。为了分析电弧放电引起的变压器应力应变水平，建立了1 000 kV单相特高压变压器有限元模型，仿真分析了特高压变压器内部不同部位、不同能量的电弧放电引起的油箱压力分布，计算了油箱和螺栓的应力应变水平，结合材料参数对油箱和螺栓的力学性能进行安全校核，并给出了箱壁破裂或螺栓损伤的放电能量阈值。结果表明：油箱内高压绕组附近电弧放电时最大应力出现在箱壁拐角处，最大形变出现在长轴侧箱壁中间部位；升高座内电弧放电时最大应力出现在升高座支架处，最大形变出现在升高座拐弯处。

近年来，我国年工业生产总值不断提高，但是能耗比却居高不下，高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈，为此国家投入大量资金支持节能降耗项目，其中高压变频调速技术已越来越广泛的应用在各行各业，它不仅可以改善工艺，延长设备使用寿命，提高工作效率等，最重要的是它可以“节能降耗”，这一点已被广大用户所认可，且深受关注。从1998年开始，利德华福人通过一年开发，一年开局试验，一年市场考验，其研发制作的HARSVERT-A系列高压变频调速系统，完全具有自主知识产权，适合国内电网特性，符合国内用户使用习惯。该系列高压变频调速系统自2000年投入国内市场后，在市政供水、电力、冶金、石油、石化、水泥、煤炭等行业陆续投入运行。由于安装便捷、操作简单、运行稳定、安全可靠、维护方便，并在节能、节电、省人、省力、自动控制、远程监控等方面效果显著，以及优异的产品性价比和周到的服务，受到用户的广泛欢迎。

无励磁分接开关的作用是在特高压变压器无励磁的条件下通过改变分接位置，从而改变绕组的有效匝数，达到改变电压变比、调整和稳定输出电压的目的。依托国家电网公司科技攻关项目，中国电科院与上海华明共同研发了1000kV特高压变压器用无励磁分接开关。产品具有通流能力强、机械强度大、可靠性高的特点。动触头采用多片并联式双压簧结构，触头压力稳定，抗短路能力强；笼体采用环氧玻璃丝挤拉成型杆、高强度玻璃布缠绕管、环氧玻璃布层压板等绝缘材料，抗弯、抗扭强度高；产品触头温升、机械寿命、低温切换性能指标与进口同类产品相比有明显提升。产品通过全套型式试验及特殊试验考核，并通过国家级新产品技术鉴定，主要性能指标达到同类产品国际领先水平。目前，已有3台产品应用于晋北1000千伏变电站扩建工程中。

6月21日，国网江苏电科院专业人员陆云才登录变压器健康管理系统，完成了江苏全省变压器健康状态分析。在大屏前，全省5000余台高压变压器的历史检修情况、缺陷报警信息、在线监测数据等信息都被逐一清晰呈现。专业人员根据异常变压器设备信息和历史状态对症下药，分别提出加强巡视、密切关注油色谱数据、降低设备负载率等针对性运维检修策略，为接下来的迎峰度夏工作做好准备。

1.变电站全站核验原理变电站核验分为电流回路核验和电压回路核验。（1）电流回路核验变电站CT较多且分散，电流回路核验需分数次完成。试验时，将变压器视作负载，选择台适的接地点，变压器某侧母线加压（具体哪一侧应根据变压器参数计算，选择对电源要求最低的那侧），形成回路并产生一次电流，即可对相应回路上所有CT的极性、变比、二次回路进行校验。（2）电压回路核验加压点位于变压器低压侧母线，加压前，通过分合相关隔离开关、断路器，确保电压能到达待核验PT，PT带电后就可实施定相、核相、并列、解列等试验。具体试验方法详见附录《变电站核验方案》。 创新点：1.优化原有的变电站全站交流电气量校核试验流程，提出了一套针对特高压变电站的核验方案，提升了核验完整性。结合特高压变电站一次系统特点，制定核验方案，不仅可以对全站电流回路、CT极性及变比进行校验，还可以验证全站电压回路、PT变比等的正确性，核验范围更广。2.研制了一套变电站模拟投运智能校验系统，提高试验效率，解决了原有试验方法部分数据无法准确测量的问题。3.分析了特高压变压器注流试验绕组电流计算方法，并开发了计算软件。对于特高压变压器，除了主体变外，还配有调压变和补偿变，CT配置多，电流回路复杂。现场试验时，输入相关参数可以较快计算出各绕组CT二次电流理论值，便于分析电流回路及变比是否正确。专利：获得3项发明专利，3项实用新型专利。该成果从根本上解决了变电站主变加压核验方法的问题。

本项目主要创新点有：1采用多角移、大串级的逆变形式，开发出了低谐波含量、可全容性载荷的3000km高压变频系统。同时通过优化单元结构，设计抗震缓冲装置，成功研制3000kw移动箱式大功率试验电源系统。2成功研制世界首套1000kv特高压变压器现场空负载试验设备。3采用绝缘集成技术，移动箱式、抗震设计，实现了一套可快速运输、现场组装的现场大型试验设备。4开展世界首次1000kV解体运输式特高压变压器现场全电压空载、50%电流负载试验，验证1000kV解体运输式特高压变压器解体组装后空负载试验数据指标具有一致性。

本项目通过开展国内外特高压变压器用硅钢片基础特性及其在特高压变压器上应用性能研究，找出国产硅钢片影响特高压变压器整体运行性能的关键指标，可为国产硅钢片在特高压变压器上的应用提供理论和试验依据，对特高压变压器用硅钢片国产化应用具有重要的理论意义和工程价值。

内部短路等引起的电弧放电是特高压变压器最为严重的故障之一，容易造成油箱变形破裂甚至起火爆。为了分析电弧放电引起的变压器应力应变水，建立了V单相特高压变压器有限元模型，仿真分析了特高压变压器内部不同部位、不同能量的电弧放电引起的油箱压力分，计算了油箱和螺栓的应力应变水平，结合材料参数对油箱和螺栓的力学性能进行安全校核，并给出了箱壁破裂或螺栓损伤的放电能量阈。结果表：油箱内高压绕组附近电弧放电时最大应力出现在箱壁拐角，最大形变出现在长轴侧箱壁中间部；升高座内电弧放电时最大应力出现在升高座支架，最大形变出现在升高座拐弯处。

超、特高压变压器作为交直流高压输电系统工程的核心设备，其发展趋势向超大容量、体积和重量方向发展日益显著，正在研制的1000kV/1500MWA特高压变压器总重近900t。受公路、铁路等运输条件限制，无法实现将变压器整体运输至工程现场，或者由于道路加固整修费用太高，大幅增加工程造价。特高压变压器由上海运至四川复龙，其单台运输费用超过20亿元，远距离运输费用甚至远超过变压器自身的建造费用。在我国后期的中西部特高压建设中，运输条件将更加恶劣，因此采用解体式变压器的运输方式，实现超特变压器的现场组装、环境控制、绝缘干燥、试验考核及运维检修成为必然选择。 本项目面向水分在变压器油纸绝缘系统的扩散规律及其对油纸绝缘系统性能的影响机理，及特高压解体式变压器现场解体和组装关键技术进行研究，实现对特高压变压器的现场环境控制；面向超、特高压大型电力变压器工厂化检修的现场干燥工艺和现场试验技术进行深化研究，研制面向超、特高压大型电力变压器工厂化检修的移动汽相干燥设备和封闭式气体绝缘现场高压试验装置，实现对超特高压大型变压器的模块化故障识别和精确工厂化检修及诊断。

特高压变压器在投运前需要进行严格的交接试验以保证其能安全可靠运行，而变压器上均压环的均压能力会影响交接试验的准确性。高海拔环境下均压环结构出现问题时其均压能力会发生变化，因此研究设计面对不同状况都能有良好均压能力的均压环尤为重要。文中首先采用COMSOL软件搭建了500 kV变压器耐压试验回路三维模型；其次研究均压环的管径、环径和环间距变化对均压环均压能力的影响；最后研究均压环在毛糙状态下的均压能力变化。研究发现在均压环管径和环径增大或环间距减小时，均压环均压能力会增强，其中管径改变带来的影响最大；均压环为毛糙表面时其均压能力会显著下降，其中粘附圆锥颗粒时均压能力下降最显著，凹陷时下降最少，说明均压环表面越平整，均压能力越好。该研究能为高海拔特高压变压器均压环设计相关工作提供一定帮助。