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科学导报讯 记者翟泽宇 3月24日,记者从山西电科院获悉,该院经过努力,研制了世界首套可用于1000kV及以下所有电压等级的变压器现场空负载试验成套设备,并成功用于位于平遥的晋中变电站建设,填补国内外空白。
据了解,特高压变压器是山西省向外输送能源的重要支撑设备,但由于特高压变压器重量、体积大,受到公路、铁路等运输条件限制,对于偏远交通不便地区,特高压变压器的运输难度很大。为此,采用解体运输式特高压变压器, 能大大降低运输难度,解决大件运输的制约,降低工程造价。由于特高压变压器经历了解体-运输-现场组装过程,铁芯、线圈均经过拆装,再组装,变压器要进行空负载试验,但目前国内外均无特高压变压器现场空负载试验设备,也无开展先例,这成为现场组装特高压变压器顺利交接的难题。
山西电科院针对1000kV特高压变压器空载试验过程的容性特性,提出了强无功支撑的逆变方法,采用多角移、大串级的18级逆变形式,同时通过优化移相变压器散热结构,加装抗震缓冲装置,形成低谐波含量、全容性载荷能力、移动箱式3000kW大功率试验电源系统。研制了符合特高压变压器空载试验、可现场调整的高压滤波器组。采用了对称补偿双单元补偿结构,同时通过电磁场仿真优化了每个单元的电容器布局,极大缩小单元的结构尺寸,符合现场使用要求。同时对提高超低功率因素下的损耗测量精度采用了对称信号、隔离地线干扰等方法。通过对励磁变压器、滤波单元、电源系统、变频电源系统、测量系统等设备进行集成,研制了控制保护系统,有效保证成套设备在短路、接地、电压欠压、过流等情况下的安全性,形成了世界首套可用于1000kV及以下所有电压等级的变压器现场空负载试验成套设备,并成功应用于山西省平遙晋中变电站建设,填补国内外空白。
2015年12月至今,山西电科院使用1000kV特高压变压器现场空负载试验装置完成了500kV侯村站1号主变压器B相、220kV岢岚站1号主变压器和1000kV晋中站1号主变压器C相、B相的现场空载及负载试验。通过对空负载试验结果的分析,并与出厂试验数据比较,验证了变压器铁心和绕组的空负载设计参数、工艺制造、现场组装等满足标准和技术条件的要求,大幅减少运输成本和返厂维护的费用,对推进解体运输式特高压变压器应用及我国特高压的全面建设起到了重大作用,目前节约成本5800万元,并取得发明专利4项,实用新型专利3项。
据了解,特高压变压器是山西省向外输送能源的重要支撑设备,但由于特高压变压器重量、体积大,受到公路、铁路等运输条件限制,对于偏远交通不便地区,特高压变压器的运输难度很大。为此,采用解体运输式特高压变压器, 能大大降低运输难度,解决大件运输的制约,降低工程造价。由于特高压变压器经历了解体-运输-现场组装过程,铁芯、线圈均经过拆装,再组装,变压器要进行空负载试验,但目前国内外均无特高压变压器现场空负载试验设备,也无开展先例,这成为现场组装特高压变压器顺利交接的难题。
山西电科院针对1000kV特高压变压器空载试验过程的容性特性,提出了强无功支撑的逆变方法,采用多角移、大串级的18级逆变形式,同时通过优化移相变压器散热结构,加装抗震缓冲装置,形成低谐波含量、全容性载荷能力、移动箱式3000kW大功率试验电源系统。研制了符合特高压变压器空载试验、可现场调整的高压滤波器组。采用了对称补偿双单元补偿结构,同时通过电磁场仿真优化了每个单元的电容器布局,极大缩小单元的结构尺寸,符合现场使用要求。同时对提高超低功率因素下的损耗测量精度采用了对称信号、隔离地线干扰等方法。通过对励磁变压器、滤波单元、电源系统、变频电源系统、测量系统等设备进行集成,研制了控制保护系统,有效保证成套设备在短路、接地、电压欠压、过流等情况下的安全性,形成了世界首套可用于1000kV及以下所有电压等级的变压器现场空负载试验成套设备,并成功应用于山西省平遙晋中变电站建设,填补国内外空白。
2015年12月至今,山西电科院使用1000kV特高压变压器现场空负载试验装置完成了500kV侯村站1号主变压器B相、220kV岢岚站1号主变压器和1000kV晋中站1号主变压器C相、B相的现场空载及负载试验。通过对空负载试验结果的分析,并与出厂试验数据比较,验证了变压器铁心和绕组的空负载设计参数、工艺制造、现场组装等满足标准和技术条件的要求,大幅减少运输成本和返厂维护的费用,对推进解体运输式特高压变压器应用及我国特高压的全面建设起到了重大作用,目前节约成本5800万元,并取得发明专利4项,实用新型专利3项。