特高压变压器及调压补偿变压器原理

时间:2022-07-20 11:26:28

特高压变压器及调压补偿变压器原理

摘 要 本文针对特高压变电站内变压器的结构进行研究,深入分析了变压器当中的单独补偿变压器及调压补偿变压器,提出促进特高压变压器稳定及安全运行的几点参考。

【关键词】特高压 调压补偿变压器 单独补偿变压器 原理

为了能够切实有效地强化变压器运行效率,不断减轻其自身质量,使其尺寸缩小,大多数超高大容量等级的变压器,通常都会采用相应的自耦变压器。采用自耦变压器能够在特高压的电网当中,不断完善系统本身的稳定性特点,一般特高压变电站通常都是采用1000kv的自耦变压器,该变压器能够在主体变压器之外,单独设立出某个调压的补偿变压器类型。本文将由此针对调压补偿变压器本身的调压方式及差动保护原理、方法、配置等来对补偿变压器本身运行的经验进行总结和归纳,期望能够以此来促使特高压变压器能够稳定、安全的运行。

1 特高压变电站变压器结构分析

通常特高压变电站都是采用1000kv的自耦变压器,该变压器类型主要是由主体变压器和调压补偿变压器两部分组合而成,主要是借助硬铜母来实现有效的连接。其中的调压补偿变压器具体是由低压补偿变压器和调压变压器两者组成,其共有一个动力油箱。并且调压补偿变压器本身的励磁线圈还和主体变压器的低压线圈具备一定的联系,而低压补偿变压器的励磁线圈则和调压变压器的线圈相互并联;调压补偿变压器内部的补偿线圈和主体变压器内部的低压线圈同步串联。

2 调压补偿变压器的调压方式分析

特高压自耦变压器可有效将调压补偿变压器直接从主体变压器当中分离而出,这主要是因为其便于运输,同时还能够有效保障其主变运行的可靠性,及真正维护起来的便捷性。即便是在调压的过程中产生相应的问题,也可由此促使其和主变主体的部分相分离,并不会对主变运行造成影响。

而调压补偿变压器的调压方式主要划分为无励磁调压和有载调压这两种,其中有载调压的方式其内部的变压器构造相对复杂化,因此所需要的造价也明显偏高。在一些国外的超高压变电站当中,普遍采用的都是变压器无励磁调压方式,不过也有一些国家采用的是无分接头变压器,比如英国、意大利以及瑞典等国家,真正采用有载调压方法的只有德国和日本这两个国家。根据多数国内外资料的统计发现,有载调压开关的故障在变压器的故障当中占据较大的比例值,甚至有的有载调压装置其开关故障发生率直接高达无励磁调压装置故障发生率的4倍左右。所以就必须从其可靠性和经济性等方面来进行充分考虑,由此得出特高压变压器真正适合采取无励磁调压的方式。

另外,特高压变压器更多的都是采取中性点调压的方式来进行,这种调压方式本身的优点非常明显,具体表现在调压绕组和调压装置等方面,因此对其绝缘的要求相对较大,在工艺制造上较为简单,整体上的造价都非常低。尽管中性点调压方式会产生激磁和第3绕组的电压偏移情况,但是因为特高压变压器当中应用了电压负反馈回路,所以和调压绕组同柱的励磁绕组实现了电压补偿,其在电调压的过程当中,并不会受到低压侧电压的直接影响。即便是在实际的运行当中,调压测电压本身的调节幅度也不会超过5%以上,所以能够充分有效地保障其低压侧电压变化处于1%以下。

3 调压补偿变压器的差动保护

3.1 差动保护配置分析

具体指为调压变和补偿变分别配置相应的差动保护,其电流互感器均可采用双重化配置。由于调压补偿变两者绕组线圈的匝数占据总匝数的比例值相对较小,可直接开展特高压变压器调压变的试验即可证明。调压变产生时,将引发严重匝间故障,而当变压器主体差动保护感受到差流幅值时,即远远超过了差动保护的起动定值。而当调压变短路匝开始持续下降后,其变压器的主体差动保护将不会起动。所以,要求其应当在具备主体保护的基础之上,增加调压补偿变的差动保护配置,这样才能真正有效得提升调压变和补偿变产生故障时的灵敏度。不过,为调压补偿变配置差动保护主要是希望能够提升出现故障时的灵敏度,因此不需要配置相应的差动速断保护。

3.2 差动保护原理分析

特高压变压器一般都是采用中性点无励磁正反调压的方式。其调压的方式总共可设置出9档的数值,将其额定档位设定为5档,即1至4档位正档,6-9档为负档。其将随着调压正负档为相互间的切换,而导致其所流通的一次电流也将随之发生明显的改变。当调压装置本身处在不同的档位时,其调压补偿变的各个绕组参数也由此随之改变,像调压变调压绕组、调压变励磁绕组以及补偿变低压励磁绕组和低压补偿绕组等在每个档位当中的额定电流都将呈现出明显的差异性。而当调压装置出现两个不相同的档位时,其调压变和补偿变的绕组参数也将随之发生变化。所以,调压变和补偿变差动保护装置在1至9档之间均具备1套定值,其在实际的运用当中,应当充分结合调压装置的档位来选择相应定值。

此外,当调压装置处在1至4档时,相应的调压绕组档中的电流方向即可为正,而当调压装置处在6-9档时,则调压绕组当中的电流方向为负,其将紧随着调压装置的正负档位进行切换。如果在此时不改变电流的极性,其主变运行将在6-9档段位直接引发差动保护误动装置。

4 结语

综上所述,特高压变压器独立设置调压补偿变压器,能够有效地反馈电压,从而促使低压侧电压趋于稳定,帮助变压器可靠性获得进一步的提升。具体需要结合主变压器在不同档位运行的实际情况来进行,有效的调节档位,做好对应档位参数的调整,简化二次接线。从实际的角度分析,调压补偿变压器所配置的差动保护,能够充分满足特高压变压器实际运行当中的需求。

参考文献

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作者单位

国网冀北电力有限公司检修分公司 北京市 102488

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