维普资讯 http://www.cqvip.com ●规划与设计 ６１ １ ５００ＭＶＡ大容量自耦变压器调压方式选择 Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆＶｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ Ｍｏｄｅ ｆｏｒ １５００ＭＶＡ Ａｕｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ 广东省电力设计研究院孔志达简翔浩 Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｋｏｎｇ Ｚｈｉｄａ Ｊｉａｎ Ｘｉａｎｈａｏ 摘要：对自耦变压器采用有载和无励磁调压两种调压方式进行对比分析 并对１５００ＭＶＡ大容量变压器采用中压侧线 端调压、中性点调压、串联绕组末端调压等方式的可行性及合理性进行论述分析。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｎ ｔｗｏ ｋｉｎｄ ｏｆ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｏｎ ｆｏｒ ｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ－－ｏｎ ｌｔｏａｄ ｔａｐ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｎｏ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｔａｐ ｃｈａｎｇｅ．Ｆｏｒ １ ５００ＭＶＡ ａｕｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ’Ｓ ａｌｌ ｋｉｎｄ ｏｆ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ，ｓｕｃｈ ａｓ：ｃｈａｎｇｅ ｔａｐ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｉｄｅ，ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ，ｐａｒａｌｌｅｌ ｗｉｎｄｉｎｇ’Ｓ ｅｎｄ ｅｔｃ． 关键词：大容量变压器 有载调压 无励磁调压 中性点调压 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ—ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｏｎ ｌｏａｄ ｔａｐ ｃｈａｎｇｅ Ｎｏ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｔａｐ ｃｈａｎｇｅ Ｃｈａｎｇｅ ｔａｐ ｏｎ ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ 中图分类号：ＴＭ４２３ 文献标识码：Ｂ １．引言 随着广东省国民经济的持续高速发展，广东 电网建设出现大容量、高密度供电需求的新形 势。２００２年，广东电网首次使用ＩＯ００ＭＶＡ大容量 变压器；至今，在广东省珠江三角洲区域的 化较少的地区。 有载调压使调压开关和变压器结构复杂，成 本增加，可靠性降低。根据国内外统计资料表 明，有载调压开关的故障在变压器故障中占有很 大的比例，有载调压变压器的故障率约为普通变 ５００ｋＶ变电站大部分均配置４组ＩＯ００ＭＶＡ变压器； 而且，根据广东电网公司的“十一五”电网发展规 划，至２０１０年，广东电网将出现多个配置 压器的４倍Ⅲ。而且，有载调压并不能单方面改变 电网的无功功率供需状况，其使用的前提是变电 站必须有足够的无功补偿容量，在投入必要的无 功功率后，如电压仍然达不到要求，可利用变压 器分接头调整输出电压，以满足电压质量的要 求。 １５００ＭＶＡ变压器的变电站。 增大５００ｋＶ变电站主变压器的容量，必然会 引起对一系列相关技术问题的重新认识。尤其是 １５００ＭＶＡ变压器的调压方式与１０００ＭＶＡ变压器相 根据ＳＤＪ１６１—８５ 电力系统设计技术规程》中 比，由于容量和电流的增大，存在较大的差异， 需对此进行分析研究。 ２．有载和无励磁调压方式的选择 变压器的调压方式分为有载调压和无励磁调 压： 第４．２．３条提出：经调相调压计算，在系统各种运 行方式下变电所母线的运行电压不符合电压质量 标准时，应研究增加无功补偿设备满足电压质量 标准，在增加无功补偿设备无效果或不经济时， 可选用有载调压变压器，除上述情况外不宜采用 有载调压变压器。 另外ＧＢ／Ｔ １７４６８—１９９８（（电力变压器选用导 １）带负载切换即有载调压。优点是能带负荷 调压，调压速度快；开关可手动、电动操作，也 能远方电动操作；调压范围大，最大可达到 土１０％。缺点是有载调压会大大增加变压器结构的 则 中也有规定：对于２２０ｋＶ及以上的降压变压 器，仅在电网电压可能有较大变化的情况下采用 有载调压方式，一般不宜采用。５００ｋＶ变压器选 复杂性，降低了设备的运行可靠性。一般用于电 压波动比较大且电压变化较频繁的地区。 ２）不带电切换即无励磁调压。优点是调压开 关结构简单，不会对变压器结构产生重大影响。 缺点是操作时必须停电，电压调整范围小，通常 在土５％以内。一般用于电压波动比较小且电压变 用有载调压时，应经过技术经济论证。在满足使 用条件的前提下，能采用无励磁调压的尽量不采 用有载调压。 广东电网公司目前已运行的５００ｋＶ、 １０００ＭＶＡ变压器采用无励磁调压的共２１组，采用 有载调压的仅３组。１０００ＭＶＡ变压器除了在经济 维普资讯 http://www.cqvip.com ６２ １ ５００ＭＶＡ大容量自耦变压器调压方式选择 较不发达、电网架构不强的地区采用有载调压方 式之外，其余均采用无励磁调压方式。如鹏城、 横沥、西江、香山、莞城、花都等变电站，多分 布在珠三角等经济发达、电网架构较强的地区。 目前计划采用１５００ＭＶＡ变压器的变电站位于 广州、东莞等电网架构较强，电压波动比较小的 地区。根据以上论述的调压方式选用原则，建议 １ ５００ＭＶＡ大容量变压器的调压方式采用无励磁调 压，如确实需要有载调压，也应尽量选取分接头 简单和标准的有载调压开关。 ３调压绕组安装位置的选择 自耦变压器的调压方式按调压绕组的位置 分，可分为中压侧线端调压，中性点调压和串联 绕组末端调压等三种。对于１ ５００ＭＶＡ大容量变压 器采用何种调压方式，宜根据变压器的电压、容 量、运行方式等要求进行选择。 厂一高压Ｕ 厂一高压Ｕ 一 ｌ— Ｌ、 低 ；≥ 低压 一［二＿一中压Ｕ，中压 ：一中压ｕ！。 ＼ ｒ （ａ） ＝— （ｂ） 低压ｕ ５ 低压ｕ ５ ． 压Ｕ， 图１自耦变压器的几种调压方式 ３＿１中性点调压 自耦变压器的中性点调压方式见图ｌ（ａ），这 种调压方式的最大优点是调压绕组及调压装置的 工作电压低，绝缘水平要求较低；工作电流小， 工作电流为公共绕组电流，即中压侧电流与高压 侧电流之差，其值约为中压侧电流的５４％。当变 压器容量为１５００ＭＶＡ时，公共绕组额定电流约为 １９３３Ａ，考虑１．１倍长期过负荷时约为２１２５Ａ，用 单组额定电流２４００Ａ的调压开关即可满足要求。 且变压器结构简单，制造工艺易实现，整体造价 低。 但中性点调压方式的问题是由于调压线圈设 在公共绕组上，当调整分接头位置时，则不仅中 压侧电压发生变化，高压侧电压也相应变化。同 时，第三绕组也会出现电压偏移现象，当升高中 压侧电压时，将降低低压侧的电压，如果中压侧 电压变化较大，有可能导致低压侧无法使用。而 且，中性点调压也称为变磁通调压，调压过程中 主绕组的感应电势随之变化，从而可能出现过激 磁现象。 中性点调压方式在国内采用的不太多，但在欧 压榧 一一、 基 Ｊ ＿。， 一 洲较为普遍，目前华北电网已订货的８台 １２００ＭＶＡ变压器就是采用了这种调压方式，其调压 Ｕ 扣 一盘 开关选用有载调压开关，调压范围为＋１０ｘｌ。０％。可 见，随着５００ｋＶ变压器容量的增大，中性点调压方 式在我国也逐步开始推广使用。 ３。２中压侧线端调压 图１（ｂ）、（ｃ）是两种通常的中压侧线端调压方 式。此调压方式将调压开关直接接于中压侧出线 端部，当高压侧电压保持不变、中压侧电压变化 时，按电压升高与降低相应地增加或减少匝数， 保持每匝电势不变，从而保证自耦变压器铁芯磁 通密度为一恒定数值，消除过激磁现象，使第三 绕组电压不至于发生波动。如果高压侧电压变化 时，变压器的励磁状态虽然也会发生变化，影响 ￣ｉｌｌ＇ｇ．压侧的电压数值，但这种变化远较中性点调 压方式为小，不会大于电压波动范围。 随着变压器容量增大至１５００ＭＶＡ时，中压侧 额定电流相应增大至约３５７９Ａ，当考虑１．１倍长期 过负荷时，中压侧电流达到约３９３６Ａ。而原 １０００ＭＶＡ变压器采用额定电流为３２００Ａ的调压开 关此时难以满足要求，需订制更高额定电流的调 压开关（￣Ｎ４５００Ａ）或采用两组调压开关并联的 方式（￣Ｎ２ｘ２４００Ａ），但无论采用哪种方式都势 必造成变压器结构复杂化、造价大幅提高。 在我国，中压侧线端调压方式占绝大多数，广 东电网中运行的５００ｋＶ、７５０￣１１１０００ＭＶＡ单相自耦 变压器也均是采用这种调压方式。另外，在上海 ５００ｋＶ世博变电站中，国内首次采用的１５００ＭＶＡ大 容量变压器也是采用这种调压方式，它选用了无励 磁调压开关，调压范围为＋３ｘ１。５％，在中压侧采用 了两组调压开关并联的方式以满足中压侧额定电流 的要求。 ３。３串联绕组末端调压 维普资讯 http://www.cqvip.com ●规划与设计 ６３ 图１（ｄ）是串联绕组末端调压方式，它在高压 侧串联绕组处直接进行调压，当高压侧电压升高 时，相应增加线圈匝数，当高压侧电压降低时， 相应减少线圈匝数，是一种保证铁芯磁通密度恒 定的线端调压方式。该方式可克服中性点调压带 象，但通过合理设计，如采用电压负反馈回路， 对于与调压绕组同柱布置的励磁绕组进行电压补 偿 ，可实现当中压侧电压调整时，低压侧电压 变化很小，不影响使用要求。因此，１５００ＭＶＡ大 容量变压器建议采用中性点调压方式。 来的电压波动问题，保证中压侧和低压侧电压保 持不变。 ４．结论 １５００ＭＶＡ大容量变压器建议采用单相自耦型 式，每相额定容量为５００ＭＶＡ。调压方式优先考 虑无励磁调压，调压范围＋２ｘ２．５％；如确实需要 有载调压，分接头的选取也应尽量简单和标准， 调压范围可选择土８×１．２５％或＋１０ｘ１．０％。当变压 其缺点是随着可调电压的提高，对调压绕组 和分接开关的绝缘水平要求更高，变压器结构复 杂，对调压绕组的空间布置、连接方式和其他绕 组的相互位置都要进行总体考虑，在制造技术上 较困难；且变压器总体造价高，体积也将增大。 但调压开关的额定电流较前两种调压方式低，当 主变容量为１５００ＭＶＡ时，高压侧额定电流约为 １６５０Ａ，１．１倍长期过负荷时约为１８１５Ａ。目前， 这种调压方式在我国５００ｋＶ变压器中很少采用， 器在中压侧线端调压时，需考虑由于变压器容量 增大导致电流增大而对调压开关的影响，可采用 两组调压开关并联的方式解决；当在中性点调压 基本应用在３３０ｋＶ三相自耦变压器中。 综上所述，１５００ＭＶＡ大容量变压器调压位置 的选择不建议采用串联绕组末端调压方式。对于 时，需考虑由此引起的过激磁和第三绕组电压偏 移问题，可通过合理设计，采用对励磁绕组进行 电压补偿的方法减小影响。中性点调压相对于中 压侧线端调压而言具有一定的优越性，为简化变 压器结构、降低造价、提高可靠性，建议 １５００ＭＶＡ大容量变压器采用中性点调压方式。 参考文献： ［１］郭慧浩，付锡年．特高压变压器调压方式的探讨 ｌＪ１．高电压技术，２００６，３２（１２）：ｌ１２一ｌ１４ 中压侧线端调压和中性点调压这两种调压方式， 制造技术都能实现。但中性点调压与中压侧线端 调压相比，具有调压绕组及调压装置绝缘水平 低、分接抽头电流小、整体造价低等优点。尽管 中性点调压会出现过激磁和第三绕组电压偏移现 厘霪 中国首个电网综合防灾系统达到国际先进水平 日前，中国首个电网综合防灾系统福建电网综合防灾减灾系统，通过专家鉴定委员会的鉴定，总体上达到了国际先进水平。 拥有完全自主知识产权的中国首个“福建电网综合防灾减灾与应急指挥信息系统”（简称ＧＤＰＲＳ），是一个集灾害监测、预 测、预警、查询分析、资源调配、指挥决策于一体的可视化综合管理系统。采用中国完全自主知识产权的ＧＩＳ基础平台 ＧｅｏＳｕｒｆ５．０开发，实现了全省矢量、影像、混合和三维地埋信息平台应用，具有很强的发展能力。 经过一系列严格的鉴定程序后，鉴定委员会一致认为：福建省“电网综合防灾减灾系统研究与开发”科技项目整体设计思路 正确、技术先进、内容全面。项目建成的电网综合防灾减灾系统信息丰富、功能齐全、集成度高，安全性好，实用性强，创新了 电网系统防灾减灾工作模式。总体上达到了国际先进水平，在电网防灾减灾全过程管理完整性方面达到国际领先水平，系统具有 很好的发展和应用前景。 该系统通过对各种资源的共享（电网，气象、地理、后勤等），提高各种信息的查询速度；ＧＤＰＲＳ不但具有高级信息管理功能 和防灾减灾全过程管理功能，还能指导电网综合整治各种灾害因素，使电网防灾减灾工作摆脱传统模式，显著增强电网的灾害监 测、灾害预警、灾害预防，灾害应对和灾害整治能力，整体提高电网安全运行水平。 特高压工程１ ０００ｋＶ支柱绝缘子整体弯曲破坏负荷试验成功开展 ５月１３—１４日，特高压工程１０００ｋＷ支柱绝缘子整体弯曲破坏负荷试验在特高压直流试验基地顺利开展。 作为特高压直流试验基地建设项目之一的绝缘子试验室，具有对特高压绝缘子及套管的电气、机械和理化性能进行全套试验 研究的综合试验能力。此次试验的设备是刚刚安装完成的７００ｋＮ・ｍ弯扭试验机，其最大弯曲试验压力达１５０ｋＮ，试品最大高度达 １４ｍ，综合性能居国内外领先，能够用于对实心棒形瓷支柱绝缘子、套管、空心复合支柱等做抗弯、抗扭机械性能试验。 本次试验是国内首次开展的特高压支柱绝缘子整体弯曲破坏负荷试验，试品高度达１０ｍ。试验的开展对保证特高压产品质量 和特高压交流试验示范工程的安全运行具有重要意义，其顺利实施标志着特高压直流试验基地已完全具备特高压支柱绝缘子、套 管和空心复合支柱的机械试验能力。
