您好,欢迎来到画鸵萌宠网。
搜索
您的当前位置:首页750kV及以下铁心式并联电抗器

750kV及以下铁心式并联电抗器

来源:画鸵萌宠网
750kV及以下铁心式并联电抗器的情况

1 并联电抗在电网中的作用

并联电抗器是高压远距离输变电系统中的重要设备,其主要作用是补偿长线电容效应,能提高功率因数而改善供电质量、电压升高而保护有电设备、减少线路损耗并维持无功平衡。

1.1 补偿长线电容效应

输电线路线间及线对地之间存在分布电容,在对称分布的三相系统中(包括三相三线制和三相四线制),每相对地的分布电容为 C1 =0.24/lg(D/R)×10-6 F/km 相应的电纳为

b1 =7.58/lg(D/R)×10-6 S/km 式中 D—线心距 R—导线半径

这些电容并联地沿途分布,每根导线的总电容值为 C=nC1 =0.24×10-6 nlg(D/R) F 相应的电纳为

b=nb1 =7.58×10-6 nlg(D/R) S 每根导线对地总的漏电流为

Ic =Ub=7.58×10-6 nlg(D/R) A 三线对地总的充电功率为

3UIC =22.74×10-9 nU2lg(D/R) kVar

举例来说,一条500kV的三相三线制输电线路全长500km,线间距5000,裸线半径20,可计算出总充电功率为480000kVar,约需要10台BKD—50000/500的并联电抗器来补偿。如果不补偿,不仅会造成系统无功功率严重不平衡,而且会使功率因数降低、线路及电源损耗增加、线路电压随距电源的距离增加而越来越大。

1.2 工频电压升高,保护用电设备

由变压器的基本理论可知,变压器在容性负载时二次侧电压要超过额

1

定电压,超过值随容性程度的加深而加大。由2.1条可知高压远距离输电系统中,随着与电源的距离的增加,分布电容的总值增加,也就是电源变压器的负载的容性程度越来越深,线路的电压越来越高,尤其在线路空载或轻载时,例如夜间很多工厂都不用电的时候,电压升高尤其严重,很容易烧毁正处于工作状态的用电设备。在线路沿途分散并联上电抗器来吸收多余的感性无功功率,改善沿途电压分布,使各处电压都等于或接近额定值。

1.3 降低线路有功损耗

分布电容引起线路工频电压升高。虽然故障操作是瞬间的,而且大容量的中间抽能站和地区电网的投入运行,把线路分割成若干较短的段,工频电压升高可能自然降落到容许的水平,但是仍然需要并联电抗器,因为分布电容总是存在的,线路对其充电总要耗掉容性无功功率,造成无功功率严重不平衡,即系统的自然功率与传输容量相差严重,这使线路的有功损耗严重增加。以徐江线340km无载线路为例,在江都变电站接上150000kVar的电抗器(三台50000kVar的单相电抗器),按陈维贤教授计算线路损耗比无电抗器时减少约1/2,使电源功耗降低60%。

1.4 防止谐振过电压

超高压线路的线间电容有可能与电网中大容量的铁心电感元件组成谐振回路,在正常运行时,由于存在负载不会自由振荡,但在故障或操作的情况下,很可能引起谐振,产生幅值很大的工频线性谐振过电压,而大多数用电设备都具有电感的性质,尤其并联电抗器接入后谐振更容易发生。因此总是用中性点接地电抗器配合并联电抗器使用来避免这种情况发生。并联电抗器一般都有对电抗线性度的要求,即电抗器在多少倍额定电压下不饱和而电抗为线性,饱和后的电抗不低于额定电抗的百分之多少,就是针对于此的。

1.5 防止同步发电机自励磁

当线路空载或轻载时,大值的分布电容使发电厂的同步发电机带上容性负载,这时发电机的电压将自发地建立而不与励磁电流相对应—这称为发电机自励磁。由此引起的工频电压升高可能使系统电压达到额定电压的1.5~2倍以上,这不仅使合闸操作或零起升压成为不可能,而且这种长期过电压将危及用电设备,用并联电抗器来补偿分布电容就避免了这种危险。

2

1.6 减少潜供电流,加速潜供电弧熄灭

由于相间电容及相对地电容的存在,当某一相对地短路而故障相在故障点两侧断开,由于非故障相仍带电运行而通过相间电容对故障点进行电容性充电而存在一个充电电流,由于相间互感,在故障相上感应出一个电势,而故障相的一段导线、对地电容、大地、故障点形成一个闭合回路,形成一个环流电流,环流电流与充电电流合称为潜供电流,它使短路处的弧光不能很快熄灭,从而影响到单相重合闸的成功率,潜供电流还使恢复电压过大,有可能使电弧重燃。接有并联电抗器和中性电抗器之后,其电感抵消或减小相间及相对地电容可避免上述影响。

1.7 抑制操作过电压

当开断输电线时,如果没有并联电抗器在输电线与大地之间连接,则该输电线上的剩余电荷将在该输电线与大地之间产生电容效应,使该输电线与大地形成电容的两个极板,而在线路空载或轻载时这种电容效应更加强烈,所产生的操作过电压更高;如果有并联电抗器,则剩余电荷将沿着并联电抗器泄入大地,而不能形成电容,从而抑制了操作过电压。

2 国内外总体状况及产品水平

2.1 生产厂家 ABB公司

研制和生产的历史较长,其前身ASEA公司和BBC公司均生产500kV并联电抗器。西德BBC公司在1955年~1982年间生产的并联电抗器,10~132kV的有129台,220~800kV的有235台。据我们国内用户讲,1986年以后ASEA公司生产的在我国运行的该公司制造的500kV并联电抗器运行状况良好,但前不久,ABB的一台产品发生爆炸。ABB公司意大利变压器厂为我国两广生产的6台500kV并联电抗器用于天平二回输变电工程,其中三台用于天生桥,另三台用于平果,投运前有质量问题,1995年7月24日投运,1996年4月30日平果变高抗B相内部闪络喷油,此前运行的9个月中,监测发现绕组温度高、噪音超标、色谱异常,此后吊罩发现引线、铁心接地铜夹、铁心接地线等处有黑色附着物。2001年ABB为乌克兰制造了三台110Mvar、787/3Kv、50HZ并联电抗器。

ASEA公司

3

瑞典ASEA公司研制和生产的历史最长,产品质量较好。1990年为巴西制造了七台120Mvar、800/3Kv、60HZ并联电抗器。

ALSTHOM公司

研制和生产的历史较长,早年曾制造过\"一\"型铁轭的三相结构,因振动大,现在基本不采用这种结构,而采用单相三柱单心柱的心式结构,如果用户特殊要求也制造\"△\"型铁轭低电压小容量的电抗器。该公司的500kV的电抗器为三柱单心柱的心式单相结构,其线圈为宝塔形的19层圆筒式线圈,冲击分布不好但抗短路能力强,加之采用拱顶拱底的圆筒油箱,经济性好。1979年西安变压器厂引进其技术,一直延用至今,存在局部过热。无750kV级并联电抗器制造业绩。

乌克兰变压器研究所(VIT)

乌克兰变压器研究所简称VIT,原附属于乌克兰变压器厂简称ZTR,科研力量雄厚,是前苏联乃至全世界变压器研究中心,1992年从ZTR分离出来之后,主要从事变压器科研开发工作并输出技术,1997年VIT设计和生产了该所的第一台110MVar、787/3Kv、50HZ并联电抗器,用于乌克兰第聂伯水电站。2003年VIT以许可证协议的方式向中国特变电工集团公司转让了750kV电抗器和变压器技术。VIT曾进行了几十年可控电抗器研究,但目前尚未应用于产品。

乌克兰变压器厂(ZTR)

乌克兰变压器厂简称ZTR,是全世界最大的电抗器、变压器制造厂。研制和生产超高压、特高压并联电抗器的历史最长。特点是可靠性较好,重量较大,损耗和噪声大。2002年为巴西制造了120Mvar、800/3Kv、60HZ的并联电抗器三台。

莫斯科电工厂

研制和生产的历史较长,体积和重量较大,有心式和壳式、壳式与心式相结合三种结构:心式结构与阿尔斯通的基本相同;壳式结构的使用特制的套管和线圈内瓷屏,无铁心柱,铁轭为\"コ\"形结构,底有托盘,上有压盘,高压套管在器身中间引出,其中心线位于线圈轴线;壳式与心式相结合结构为外磁路与壳式结构的相同,中间是铁心饼摞成的心柱,其外套线

4

圈。一台壳式结构的产品1996年在山西神头电厂发生爆炸,在二滩送出中所有五个站的15台壳式与心式相结合结构的产品均存在总烃超标、振动超标问题。1973年为乌克兰至匈牙利750kV 输电线路制造了750kV电抗器POM-110000/750。迄今为止,莫斯科电工厂已经制造了750kV电抗器150多台,主要运行在乌克兰和俄罗斯。

SIEMENS公司

超高压特高压并联器制造得不多。曾为加拿大制造过四台110Mvar、735/3Kv、60HZ的并联电抗器。

日立公司,ATMD东芝和三菱公司的合资公司

日本的一些输变电设备制造公司高压并联电抗器产品质量不高,有产品在两广一带,内部结构为心式和壳式两种,所见产品为集中冷却式,温升基本在临界状态,损耗、振动和噪音较大。日立公司未制造过750kV并联电抗器。东芝和三菱公司的合资公司ATMD于1985年为南非ESKOM制造了10台400/3Mvar、765/3Kv的并联电抗器,产品质量问题较多。

西安变压器厂

前身称西安变压器电炉厂,在国内生产并联电抗器的历史最长。1970年我国第一条330kV输变电线路在西北投运,该厂提供了三台300kV超高压并联电抗器,1979年研制500kV并联电抗器,同年引进法国ALSTHOM技术,1984年样机制造成功,用于我国第一条500kV输变电线路—锦辽线董家变电站。1994年为止,西安变压器厂已生产330kV单相并联电抗器33台。迄今为止制造500kV单相并联电抗器约600台,10~60kV三相并联电抗器50台。未制造过750kV并联电抗器。

沈阳变压器厂

早年主要应国防和科研院所的需要生产一些高、精、尖产品。大型并联电抗器的制造起始于1988年,迄今为止已经制造的大型并联电抗器有:10kV、30000kVar2台,60kV、20000kVar一台,220kV、10000kVar6台,330kV、30000kVar6台,500kV并联电抗器经约130台。其中应用了二项主要专利技术,第一项专利技术解决了并联电抗器易发生局部过热这一世界性难题,第二项专利技术解决了并联电抗器振动大、噪声大这个威胁产品安全运行的问题。所提供的产品无局部过热、损耗小、振动小、噪声小、

5

局部放电量小、可靠性好。各项技术性能指标居世界先进水平。沈变的并联电抗器研制和生产虽然起步较晚,但起点较高。

保定变压器厂

目前正准备自主开发并联电抗器。1999年与日本三菱就500kV并联电抗器进行合作生产,但基本仅限于对日本发来的部件进行组装,首次制造的500kV并联电抗器是为广东韶关制造的。

特变电工(TBEA)衡阳变压器有限公司

特变电工简称TBEA,所属沈阳变压器集团公司如上所述;所属变压器厂2002年制造出第一组220kV并联电抗器;所属衡阳变压器有限公司2003制造出第一500kV并联电抗器,2004年4月5日一次性顺利通过了由沈阳变压器研究所和武汉高压试验研究所监督试验的全项试验:磁化特性试验测试到1.5550/3kV,温升试验是在1.1550/3kV的电压下进行的顶部油温升49K,无局部过热,损耗97kW,噪声67dB,最大振动双峰值32微米,综合技术经济性能为国际领先水平。我国第一条750kV线路——西北电网750kV示范工程所用全部四台750kV级并联电抗器由衡阳变压器有限公司中标制造。这是我国第一次制造750kV级输变电设备。应该说衡阳变压器有限公司虽然在并联电抗器研制方面起步最晚但起点最高。

2.2 各国750kV级并联电抗器制造业绩 规格型号,额定容量,额定电压,额定制造厂家 频率 第1组(台) POДЦ-110000/750 110Mvar,VIT-ZTR 787/3Kv,50HZ VIT MEZ POДЦ-110000/750 莫斯科电工110 Mvar, 厂 787/3Kv, 50HZ POМ-120000/800 ZTR 120 Mvar, 800/3Kv, 60HZ 出厂日期 运行地点 运行情况 1台 出现过重100-150大事故 台 2002年 巴西 3台 总制造台数 乌克兰, 1997年 第聂伯水电站 乌克兰、 1970年 俄罗斯 6

POДЦ-110000/750 ABB 110 Mvar, 2001年 787/3Kv, 50HZ POМ-110000/735 SIEMENS 110 Mvar, 735/3Kv, 60HZ POМ-120000/800 ASEA 120Mvar, 1990年 800/3Kv, 60HZ ATM&D东芝和400/3MVA,765kV 三菱的合资1985年 公司 TBEA特变电BKD-100000/800 工衡阳变压100Mvar, 2004年 器有限公司 800/3Kv, 50HZ 乌克兰 加拿大 巴西 南非ESKOM 西北电网 官亭 4台 10台 7台 4台 3台

2.3 质量问题

从全世界范围来看,500kV并联电抗器的运行事故远远多于变压器,事故率也远远多于变压器,从这点来说,当今世界500kV并联电抗器的技术还远未成熟。主要质量问题是局部过热,其次是振动引起的附件损伤。据电科院调查,运行中并联电抗器过热性故障占总故障台数的40%,且许多并联电抗器都有运行温度偏高的问题。仅华中电网统计,1981年至1992年,500kV并联电抗器共运行138台,无一例外地存在这样或那样的问题,共发生各类故障60多台次,主要故障占总台数的58%,主要故障率为11%,这些故障中没有一次是线圈及主绝缘问题,大多为局部过热和附件损伤,可见局部过热问题是并联电抗器中的突出问题,迄今为止仍号称世界性难题。而且能制造750kV级并联电抗器的只有ABB、ZTR、莫斯科电工厂和中国特变电工衡阳变压器有限公司。从产品运行情况来看,产品质量国产品优于泊来品.

3 市场预测

并联电抗器是高压远距离输变电系统中不可缺少的重要设备,其用量也是很大的。

3.1 几组实际数值

a、我国某330kV线路全长534km,充电功率达二十多万千乏,需单相并联

7

电抗器BKD—30000/330至少六台;

b、据国外经验,对1000km的750kV线路,每送1000kW的有功功率,要装设1000~1250kVar的并联电抗器,对1000km的500kV线路,每送1000kW的有功功率,要装设700~900kVar的并联电抗器。对500kV线路而言,其所需的并联电抗器的容量与其传输容量基本相当;对于750kV而言,其所需的并联电抗器的容量略高于其传输容量;

c、国外各电压等级线路每100km的补偿量

系统电压(kV) 245 345 420 525 765 1100 所需电抗器的容量(MVar)20 40 60 100 250 550

以电压500kV全长800km线路为例,需500kV电抗器的容量为80万千乏,即需单相并联电抗BKD—50000/500至少六组, 加上备用相至少需要19台,以目前价格计算其销售额,国外产品约合9000万元人民币。

3.2 750kV、500kV级并联电抗器与变压器容量的匹配值

750kV、500kV级并联电抗器的总容量应该是500kV变压器容量的三分之一,电网才具有合适的补偿度。

3.3 国内市场供需现状

以我国年装机容量为1500万千伏安计算,年需500kV变压器约900万千伏安,年需500kV并联电抗器约300万千乏。西安变压器厂1984年开始制造出500kV级并联电抗器,直到1998年约提供国内需求的20%。沈阳变压器厂1998年开始制造500kV级并联电抗器,此后我国所需500kV级并联电抗器完全国产。特变电工2002年开始制造500kV级并联电抗器,2003年开始制造750kV级并联电抗器,成为全世界能制造750kV级并联电抗器的第七家企业。保定变压器厂现在正准备自主开发并联电抗器。应该说目前我国超高压并联电抗器也同变压器一样供大于求。但特高压并联电抗器则只有衡阳变压器有限公司已经生产。

3.4 近期国内市场需求

目前我国一方面大力发展能源,另一方面全国性联网、区域性联网,以及西电东送和西北电网升级到750kV级,决定了近期及中长期500kV级

8

并联电抗器和750kV级并联电抗器需求很大,三年内年平均需要500kV级并联电抗器约40台和750kV级并联电抗器10台。

4 特变电工研制及生产并联电抗器的历史

沈阳变压器有限公司生产铁心电抗器的历史已经很长了,生产较小容量的铁心式并联电抗器起始于七十年代,例如为武汉高压试验研究所生产的BKDJ—1000/63和BKDJ—450/10以及中科院北京所等所用的电抗器百分之百是我厂提供的;而研制和生产大型并联电抗器则起始于八十年代末期,当时由于变压器订货量不那么充足才开始研制生产并联电抗器。出厂了两种规格三相并联电抗器BKS—30000/10二台和BKS—20000/63一台,500kV单相并联电抗器共130台和330kV单相并联电抗器BKD—30000/330二组6台,220kV单相并联电抗器BKD—10000/220共2组6台。在不断的生产实践中沈变逐渐认识到并联电抗器中漏磁通非常大,如果处理不好则附加损耗将非常大,并且易引起局部过热。由于有了这一认识与经验及后来的对并联电抗器的认识与研究,尤其是针对其附加损耗大问题研究出全方位漏磁屏蔽系统,总总首次应用于BKS—20000/63之中,使其一次试验合格,各项指标比预期的还好,该产品1992年出厂,运行在吉林省白城子电业局前郭一次变电所,其后所有高抗均采用此措施来杜绝局部过热、降低损耗。生产超高压电抗器起始于1998年。

特变电工变压器厂2002年制造了1组220kV单相并联电抗器BKD—10000/220。

特变电工衡阳变压器有限公司2002年开始制造500kV单相并联电抗器,2003年开始制造750kV单相并联电抗器,是我国有750kV并联电抗器制造业绩的第一家企业,是世界上的第七家。其750kV并联电抗器是引进乌克兰变压器研究所的技术,制造。

5 几种方案的对比

5.1 心式与壳式

原来,在用户对线性度相同的要求下(早先一般电网的保护能力较差,有可能的过电压机会较多、程度也较严重,因而用户一般要求并联电抗器电抗的斜率在饱和后不低于饱前的2/3),外国公司一般根据自己的习惯来选择心式或壳式,而对有速饱和特性要求的产品则必须做成心式。

a 一般情况下壳式不如心式经济。电抗值大时,即小容量、高电压的产品,壳式肯定不经济,只有对容量很大的产品采用壳式才有可能较经济。 b 采用壳式结构时,其铁轭磁密取得很低,否则振动大,因而其铁心

9

重量并不比心式小,况且其线圈匝数多很多,用铜量多,损耗大。 c 壳式振动小,噪声低,但心式也可以解决这两个问题。

d 有速饱和特性要求(如要求1.25Un 以下饱和)的产品选心式,有慢饱和特性要求(要求2.0Un 以上不饱和)的产品选壳式,介于二者之间的按习惯。

壳式结构所需的专用套管及线圈内瓷屏国内没有,其常用的蝴蝶形层式线圈绕制工艺较复杂,质量不好保证。根据目前电网保护措施已经大大改善而用户对线性度的要求普遍为饱和后的电抗不低于额定电抗的1/3以及我厂所生产的两台并联电抗器都采用了心式结构从而积累了一些经验这两点,我公司在BKD—50000/500中采用心式结构。

5.2 层式线圈与饼式线圈

层式线圈纵截面有宝塔形和蝴蝶形两种:宝塔形用于心式,蝴蝶形用于壳式。饼式线圈纵截面为矩形,通常为内屏-连续式或纠结-连续式,心式或壳式都可用。对心式而言采用层式线圈较为经济一些,但绕制层式线圈层绝缘需要纵式开卷机等专用设备,线圈要在绝缘干燥和径向加压的状态下卷制,否则干燥后松动。ALSTHOM公司、西安变压器厂的并联电抗器采用纵截面为宝塔形层式线圈;ABB、特变电工沈阳变压器集团公司、特变电工变压器厂、特变电工衡阳变压器有限公司的并联电抗器采用内屏 -连续式线圈;莫斯科电工厂的并联电抗器采用纠结式饼式线圈和纵截面为蝴蝶形的层式线圈;乌克兰变压器研究所和乌克兰变压器厂的并联电抗器采用纠结式饼式线圈。

5.3 园桶式油箱与方油箱

与方油箱相比,桶式油箱经济性好,它不需要加强铁,其几何形状也使变压器油少,但其拱顶、拱底相当于弹簧振动系统,器身坐在两端固定而中部悬空的简支梁上,无论简支梁的刚性多好,其材质毕竟是钢材,它与拱底形成一个弓形振动支撑,器身强大的电磁振动力作用于其上,加剧了振动,成为威胁电抗器运行安全性和稳定性的极其不利的因素。例如运行在凤凰山的这种油箱的电抗器振动十分厉害,箱底振动将雨水溅起一人多高。平底方油箱第一便于基础对电抗器的平均支撑,第二因其箱壁上分布着加强铁,便于在加强铁中填充阻尼物来阻尼振动和吸声、便于在加强铁之间焊装高效隔声板来隔声,可以制造超低噪声的并联电抗器,受到用户的普遍欢迎。

6 中心问题及规律

10

6.1 铁心电抗器的中心问题

运行中的高压并联电抗器事故率很高,比较普遍的是局部过热及振动引起的附件损伤所造成的事故,这使用户极其担心,而不惜以较高的价格去寻求较安全可靠的产品。迄今为止,并联电抗器局部过热和振动过大仍号称世界难题,说明并联电抗器的质量问题还未彻底解决,因此用户更关心的是其运行中的安全性及可靠性,相对而言对其价格的重视程度较差。而且目前铁心电抗器的利润率远远高于变压器。因此我认为无论哪个工厂在开发500kV并联电抗器中,首先要重视的是技术性能指标,其次才是用料等经济性。

局部过热及损耗大、振动大都是由漏磁引起的和结构决定的,因此铁心电抗器的中心问题是漏磁问题和结构稳定问题,技术上的关键问题是如何减少漏磁、处理漏磁及保证结构稳定和压紧系统不松动,从而减少局部过热的机会并降低损耗、减小振动。

6.2 磁化特性的要求及研究

磁化特性的数值反应是伏安特性。第一,对并联电抗器磁化特性的要求是依据电网中输变电设备和控制、保护系统的性能水平而定的,输变电设备和控制、保护系统的性能水平发展在不同阶段,对磁化特性的要求也应该不同。第二,磁化特性不是孤立的问题,在铁心式电抗器中,由主磁通与漏磁通的比值、硅钢片中的磁通密度、硅钢片的性能决定电抗器的磁化特性;简单地说它不仅涉及铁心选材,涉及产品中的铜与硅钢片的比例,而且决定了电抗器的总损耗大小和总损耗的构成。如果要求磁化特性的线性度高,即伏安特性硬,则电抗器必须设计成主磁通和铁心中的磁通密度较小、漏磁通较大,铁心有效面积和硅钢片用量较小、线圈匝数和铜线用量较大,造成产品总重量较小、总损耗较大、漏磁产生的附加损耗或杂散损耗较大,易发生局部过热;反之,如果要求磁化特性的线性度较低,即伏安特性较软,则电抗器必须设计成主磁通和铁心中的磁通密度较大、漏磁通较大小,铁心有效面积和硅钢片用量小较大、线圈匝数和铜线用量较小,造成产品总重量小较大、总损耗大较小、漏磁产生的附加损耗或杂散损耗较小,不易发生局部过热;

在电网水平发展的初级阶段,由于输变电设备和控制、保护系统的性能水平较差,此时要求并联电抗器的磁化特性线性度较高,例如我国最初建设第一条500kV级输变电线路时要求并联电抗器的励磁特性为:在伏安特性曲线上,1.5倍额定电压及以下基本为线性,饱合后的电抗不低于线性部分电抗的2/3。这时要求的磁化特性线性度较高,且无可测试性迄

11

今为止世界上尚无一家制造商敢于和有能力测量饱合电抗,以国内对500kV并联电抗器进行伏安特曲线测量的试验设备而言,西安变压器厂因为有800kV的中间变压器和75Mvar的补偿电容塔,能测量到1.3倍额定电压;特变电工沈阳变压器集团公司因为有1000kV、150MVA的中间变压器和150Mvar的补偿电容堆,能测量到1.5倍额定电压;特变电工衡阳阳变压器有限公司因为有1200kV、250MVA的中间变压器和250Mvar的补偿电容堆,不仅能对500kV并联电抗器测量到1.5倍额定电压,而且能对750kV、120Mvar并联电抗器测量到1.5倍额定电压;即使测量饱合电抗的试验设备的能力够,但是考虑测量时的严重过电压、饱合过励磁造成的过大的电磁力会对绝缘和机械结构造成损伤,也不允许测量饱合电抗,所以饱合电抗只能靠计算保证。

在电网水平发展的中高级阶段,由于输变电设备和控制、保护系统的性能水平较好,不再需要并联电抗器有那么高的线性度(我国500kV并联电抗器的末端和中性点接地电抗器的首端的绝缘水平也相应从最初的1kV级降低到目前常见的110kV级和66kV级),此时要求并联电抗器的磁化特性线性度居中或较低,例如现在IEC标准的基本规定为并联电抗器的励磁特性:在伏安特性曲线上,1.5倍额定电压及以下基本为线性,1.4倍额定电压下的电流与额定电压下的电流的1.4倍相差不超过3%,1.4倍额定电压与1.7倍额定电压两点连线的斜率不低于线性部分斜率的50%。我国机械部推荐标准JB/T8751-1998《500kV油浸式并联电抗器技术参数和要求》规定饱合以后的斜率不低于饱合以前的斜率的33%。二者对磁化特性线性度要求都降低了,但前者的规定具有可试性,目前我国关于并联电抗器的磁化特性一般执行前者规定。

磁化特性的研究目前是铁心式并联电抗器最前沿的科学试验研究。特变电工高兴耀、禹云长等所进行的此项研究的研究成果目前居国内领先水平,在国际上也未见相关报导。

6.3 克服局部过热使总重量略微增大

克服局部过热,首先一个措施是设法降低漏磁通。在如今电网的保护水平普遍提高、用户对电抗线性度中关于饱和后的电抗的要求从原来的不低于额定电抗的三分之二降到不低于三分之一,这使我们在结构安排上即在先天上就使漏磁通大幅度减少成为可能。饱和特性与铁心磁密、漏磁通在总磁通中所占的比例这二者密切相关,而漏磁通占总磁通的比例是由铁心直径、与铁心直径相关的线圈匝数以及它们和它们之间的几何尺寸所决定的。抛开铁心磁密不说,要求饱和后电抗值的斜率越大,意味着必须把漏磁通设计得越大,也就是要把铁心直径设计得越小,把线圈匝数设计得越大,在几何形状上把器身设计成矮胖;反之,所要求的饱和后的电抗值

12

越小,意味着必须把漏磁通设计得越小,把铁心直径设计得越大,把线圈匝数设计得越小,在几何形状上要把器身设计成高瘦,这也意味着要多用硅钢板少用铜,而硅钢板的增加量远大于铜的减少量,器身重量及尺寸增大,使其它材料重量也增大。从经济性来讲,这使制造厂材料成本增大,但是从技术角度来看这使得制造厂获得了一个解决局部过热问题的弥足珍贵的有利条件。如果用具体数值来说明,则上述2/3到1/3的变化,造成了BKD-50000/500并联电抗器重量变化如下:使西变产品的总重量由59t增大为72t,特变电工设计方案中的产品总重量则为69.5t。特变电工采用全方位漏磁屏蔽结构使漏磁通从原来占总磁通的56%下降到32%,使铁心外缘与线圈内径之间的主空道磁密由原来的0.6T降低到0.29T——这给克服局部过热带来极大的好处。

13

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- huatuo8.com 版权所有 湘ICP备2023022238号-1

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务