特高压电力变压器
解析1000kv特高压站变压器的运行及其维护
解析1000kv特高压站变压器的运行及其维护作者：闫亮宇来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第23期【摘 ;要】电力变压器的正常运行能够为电力系统提供稳定可靠电压转换，满足不同用户对不同电压的需求。
为了能够实现电力变压器的这一功能，必须在电力变压器运行，选择科学合理的维护方法，才能既提高电力变压器的使用寿命，又能同时保证电力变压器安全可靠的工作，为用户提供优质的电力资源。
【关键词】电力变压器;运行维护1、特高压变压器结构特点特高压变压器与常规变压器相比，在结构上具有其特殊性，变压器采用中性点变磁通调压，设置补偿绕组限制因分接位置变化引起的低压电压波动。
总体外部结构采用独立外置调压变方式，即变压器主体与调压补偿变分箱布置。
这是由于它的“电压高、容量大”等因素所致。
以特高压电网常用的ODFPS-1000000/1000单相自耦三绕组变压器为例，在设计方案上采用了以下方式：采用了中性点调压方式，同时保证其高可靠性;自耦变中性点调压为变磁通调压，低压电压将随开关分接位置变化发生较大波动，因此设置了补偿绕组，将补偿绕组串入低压绕组，以达到限制低压电压的波动目的。
将调压部分和补偿部分独立出来，将主体变压器与调压补偿变压器分离，同时，将主体变设计成多柱并联结构，减小变压器的运输尺寸，以符合现有的运输条件。
2、特高压变压器组成介绍2.1主体铁芯的结构型式和特点：1）主体铁芯采用单相五柱式结构，三心柱套线圈。
2）铁芯采用日本进口高导磁、低损耗优质晶粒取向冷轧硅钢片叠积，全斜接缝。
采用进口的剪切设备和引进技术的叠装设备来进行铁芯制造，保证铁芯的剪切和叠积质量。
3）铁芯内设置多个绝缘油道，保证铁芯的有效散热。
铁芯小级片和拉板均开有隔磁槽，防止铁芯过热。
4）采取拉板、板式夹件、钢拉带、垫脚、上梁等组成的框架式夹紧结构，铁芯拉板、夹件及垫脚等均经过优化计算，以保证产品铁芯夹紧、器身起吊、压紧及短路状态下的机械强度。
1000kV电力变压器
1000kV电力变压器一、产品简介我国一次能源和生产力分布不均衡的格局决定了西电东送、北煤南调的能源流向。
我国经济和社会的快速发展和用电需求的迅速增长，使得电力供应和煤炭运输日趋紧张。
目前国家的主要电网建设以500千伏级为主。
但随着电力消费，装机容量的成倍增长，500kV网络框架已相当密集，短路电流问题十分突出，站址、输电走廊越来越紧张，电网的输电压力越来越大。
当前的联网方式、联网规模、输送能力都将难以满足远距离、大容量输电的要求。
采用特高压，发展远距离输电，实现西电东送、南北互供、全国联网，是解决电力供需矛盾的有效途径，是国家经济发展的迫切需要。
特高压、特大容量变压器是交流特高压输电网络的关键设备之一。
特变电工为适应国家经济和电力发展的需要，在多年科研开发和设计生产超高压、超大容量变压器的基础上，自主开发、生产了世界首台、首套1000kV等级，容量为1000MVA的特高压、特大容量变压器，并应用于中国第一条交流特高压输电线路:晋东南-荆门1000千伏特高压交流试验示范工程，取得了历史性突破。
二、技术介绍（一）主要技术简介特变电工立足于自主的技术和科研开发，针对1000kV特大容量的关键技术，包括变压器主绝缘、纵绝缘、1000kV及500kV 连线结构、漏磁及局部过热控制措施、抗短路能力、引线系统、抗震、生产工艺、试验、油箱及运输强度等，开展了大量研究工作，解决了1000kV特大容量变压器的主要难点，自主设计并成功生产了特高压1000kV变压器，其主要创新点有:1、设计了有效的主纵绝缘结构，满足各项1000kV特高压绝缘试验和带电长期运行的需要，确保产品的绝缘安全。
2、制定了独特的漏磁控制结构及措施，解决了特大容量产品的局部过热问题，降低产品的损耗，保证产品的温升。
3、本产品的调压方式为变磁通、无励磁调压，采用了低压补偿的新技术，解决了低压电压波动的问题。
4、产品采用设立调压变的分体布置方式，本体采用五柱铁心，线圈三柱并联的结构，为国内外单相变压器首次采用。
特高压电力变压器测控元件安装及应用
段 、主 变低压 侧 中心 点连接 段处 分别安 装 了红外 线 测控 单元 即红 外线测温 探头 和温度 测控单 元 ，其 主
要作 用 ：反映主 变低压 侧与 发 电机 管母连接 段连接 处 的接 触 面连 接 情 况 ；主 变低 压 侧 中心 点连 接 情
况 ，该 元件 在 电站 某 台变 压器投 运 后３ 月就显 示 个
变 为７ ０ Ｖ ５ 、超高压 ３ ６ Ａ ｋ ×２ ０ Ｖ 的三相 组变 压器 ，变 Ｍ 压 器作 为 电力系 统 的重要 设备 ，其 状态 好坏 ，直 接 影 响 电网 的安全运 行 。对特 高 压变 压器 如何 早 期通 过 测控 元件及 时 掌握 设备 的状态 ，检 出 内部 的初 期 故 障及其 发展 趋 势 ，进 行 故障 综合 分析 ，诊 断设 备
１ Ｉ３ 变压器 绕 组温度 控制 器 ．．
验 项 目测 量 介 质 损 耗 角正 切 （ａ ） 电容 量 、局 ｔｎ 、
６１—
电工电． （０ ０ ｏ７ ＿ ２ １ ． 【 Ｎ ）
特 高压 电力变压器 控元件安装及应用
部 放 电量 、６ 工 频耐 受 电压试验 、雷 电全 波冲 击 ０ｓ
１ １ １变压 器油温 控制 器 １ ．．
２ 新 建 拉 西 瓦 水 电 站 主 变 测 控 元 件 的 安 装
情 况
新建 拉 西 瓦水 电站 主变 为 某 公司 生产 的７ ０ Ｖ ５ ｋ 超 高压 ３ ６ Ｖ 的三 相 组变 压器 ，在 安装 上述 测 ×２ ０Ｍ Ａ 控元 件 的基础 上还 新增 以下 测控 元件 ：高压 套 管压
０ 引 言
随着大 型水 电、火 电及核 电基 地 的建 设 ，我 国 对 远距 离 、大容 量超 高压 及特 高压 输 电的需求 日益 增 加 。在现 已运 行 的西北 电网 中，交流 最 高 电压等 级 也达 ￣ ７ ｏ Ｖ Ｊ ｋ ］５ 。新 建拉西 瓦水 电站单机 ７ ０ ｗ ０ 、主 Ｍ
探究特高压变压器及调压补偿变压器原理
探究特高压变压器及调压补偿变压器原理特高压变压器是一种用于特高压输电系统的变压器，其工作原理和普通变压器基本相同，都是通过电磁感应原理实现输入电压和输出电压之间的转换。
特高压变压器的主要结构包括主磁路、绕组和附件。
主磁路是由铁芯和绕组组成的，铁芯由高导磁性材料制成，可以将电磁场集中在绕组中。
绕组则由导线绕制而成，通常分为高压绕组和低压绕组，其绕制方式可以采用单层绕组、屏蔽绕组或者串/并联绕组等。
特高压输电系统的输电线路通常采用交流电，因此输入电压是交流电压。
当输入电压施加在高压绕组上时，会在绕组周围产生一个交变的磁场。
由于绕组上有漏磁通和铁芯上有磁通，这个交变的磁场会感应出在低压绕组上的电动势。
电动势的大小与绕组的匝数、谐振频率、铁芯的材料和构造等因素有关。
特高压变压器通常采用多层的绕组，以增加匝数，从而提高输出电压的稳定性和可靠性。
铁芯的材料也会影响电动势的大小，特高压变压器通常采用高导磁性材料，如硅钢片，以提高磁导率和减小磁通损耗。
调压补偿变压器是一种用于调节电网电压的变压器，其工作原理是通过调节变压器的绕组比来实现。
调压补偿变压器的主要结构也包括主磁路、绕组和附件。
主磁路和绕组的结构与特高压变压器相似，但在绕组上会多加装调压开关、调压器等附件。
调压补偿变压器工作时，通过调节绕组比来改变输入电压和输出电压之间的比例关系。
当需要提高输电线路上的电压时，可以将输入电压提高，然后通过降压绕组输出设定的电压。
反之，当需要降低输电线路上的电压时，可以将输入电压降低，然后通过升压绕组输出设定的电压。
调压补偿变压器的调压器是通过控制绕组的接线方式来实现的。
调压器通常由多个触点组成，通过切换不同的触点可以改变绕组的接线方式，从而改变绕组比。
通常情况下，调压器是由电动机驱动，可以通过人工或自动控制来实现电压调节。
特高压变压器和调压补偿变压器都是通过调节绕组比来实现输入电压和输出电压之间的转换。
特高压变压器用于特高压输电系统，调压补偿变压器用于调节电网电压。
探究特高压变压器及调压补偿变压器原理
探究特高压变压器及调压补偿变压器原理1. 引言1.1 特高压变压器的定义特高压变压器是指工作在超过1000kV的电压等级下的变压器，是电网输电系统中承担重要任务的关键设备之一。
特高压变压器能够对电压进行有效调节和传输，以确保电力系统的稳定运行和负荷分配。
特高压变压器通过变换输电线路上的电压等级，将高压输电线路输送的电能适配到不同负载的需要，起到了电压控制、电能传输和功率匹配的重要作用。
特高压变压器的性能直接关系到电力系统的安全稳定性和经济运行，因此在电力系统中具有非常重要的地位。
特高压变压器的设计和制造水平，直接影响到国家电网的安全稳定运行，提升了电网输电能力和供电质量，对维护电网运行的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
特高压变压器在电力系统中扮演着不可替代的角色，是推动电力系统发展和提升输电能力的关键设备之一。
1.2 调压补偿变压器的作用调压补偿变压器是电力系统中的一种重要设备，它的作用主要是用来控制和维持电力系统中的电压稳定。
在电力系统中，电压的稳定性对于电力设备的运行和电力负荷的分配都至关重要。
而在实际运行中，电力系统中的电压往往会因为各种原因而波动，这时调压补偿变压器就起到了关键作用。
调压补偿变压器通过控制变压器的工作状态，可以实现对电力系统中的电压进行调节和补偿，从而使电力系统中各个节点的电压保持在规定的范围内，确保电力设备能够正常运行，提高电力系统的稳定性和可靠性。
调压补偿变压器可以对电力系统中的电流进行调节，改善电力负荷分布，减小线路损耗，提高电力系统的效率。
调压补偿变压器的作用是确保电力系统中的电压稳定，保障电力设备的供电质量，提高电力系统的运行效率和可靠性。
在电力系统中，调压补偿变压器是不可或缺的重要设备。
2. 正文2.1 特高压变压器原理特高压变压器是指额定电压在1000kV及以上的变压器。
其原理主要包括电磁感应原理和能量传递原理。
电磁感应原理是指当高压侧绕组通入交流电流时，在铁心中产生的磁场将感应出低压侧绕组中的感应电动势，从而实现电压的升降变换。
特高压变压器用途分类
特高压变压器用途分类特高压变压器（特压变）是一种能够将电能从一个电压等级转换到另一个电压等级的电力变压器。
它是电力输送和配电系统中的重要组成部分，主要用于特高压输电系统和特高压配电系统。
特压变的用途可以分为以下几类：1. 特高压输电系统：特压变是特高压输电系统的核心设备之一。
特高压输电是指电压等级在800千伏及以上的输电系统。
特高压输电可以大幅度降低电线的电流，并减少输电损耗，同时可以有效地实现远距离输电。
特压变起到将特高压输电线路接入不同电压等级的输电系统的关键作用，确保电能在不同电压等级之间的有效传输。
在特高压输电系统中，特压变一般设置在不同电压等级间的变电站。
2. 特高压配电系统：特压变在特高压配电系统中也起到至关重要的作用。
特高压配电是指电压等级在500千伏及以上的配电系统。
特高压配电一般用于大型城市和工业区域，能够满足大规模用电需求。
特压变在特高压配电系统中主要用于将电能从特高压输电系统转换为合适的电压等级，并接入到各个配电网中，供给大型工厂、商业中心、住宅社区等。
3. 电力互联互通：特高压变还用于电力互联互通项目，即将不同国家或地区的电网互联，实现电力互相调剂和共享。
特压变在电力互联互通项目中充当关键角色，能够将不同国家或地区的电压等级转换为一致的电压等级，确保不同地区的电力系统能够相互连接和供电。
4. 增强电力系统可靠性：特压变还可以用于增强电力系统的可靠性。
在电力系统中，特高压变能够实现电力的多进多出、分区调度和备用供电，从而提高电力系统的弹性和可靠性。
当某一电压等级发生故障或需要维修时，特压变可以将负荷自动切换到备用电源，保证供电的连续性和稳定性。
总的来说，特高压变压器主要用于特高压输电系统和特高压配电系统，用于将电能从一个电压等级转换为另一个电压等级，并确保电能在不同电压等级之间的有效传输。
此外，特压变还用于电力互联互通项目和增强电力系统的可靠性。
特压变在电力领域中具有重要的地位和作用，为电力输送和供应提供了有力的支持。
特高压交流变压器结构与保护配置
单相变压器理想化空投等值电路
励磁涌流的产生
电网电压与变压器铁芯磁通建立直接的关系为：
u U m c o s (t ) d /d t 1
由式1所示的微分方程可以得到空载合闸时的铁芯 磁通：
m c o s( t ) m c o s() r 2
稳 态 分 量 暂 态 分 量
单相变压器理想化空投等值电路
流入差动继电器的不平衡电流与变压器高、低压侧电流互感器的励磁电流相关，电流互 感器励磁涌流直接流入差动保护装置，引起保护误动作。 〔3〕变压器励磁涌流产生的不平衡电流
任何一个变压器都可以等效为一个由ｎ条电路加１条磁路的等值电路，励磁回路相当于
变压器内部故障的故障支路，当变压器产生励磁涌流时，该电流将全部流入差动继电器， 形成不平衡电流。由于励磁涌流很大，假如单独依靠调整差动保护动作定值，会使得差动 保护在变压器内部故障时灵敏度降低，甚至引起差动保护误动作。 〔4〕变压器调压时产生的不平衡电流
2、减小不平衡电流影响的主要措施 为了减小电流互感器计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流， 传统方法是通过平衡线圈消除，而微机保护可以通过软件实现电流幅值 的准确平衡调整； 在我国智能电网快速开展的今天，可以采用电子式光电互感器来消除 由于ＣＴ传变误差引起的不平衡电流； 对于变压器励磁涌流产生的不平电流，可以通过通过多种方法实现励 磁涌流的抑制或者识别，保证差动保护不会因为涌流而发生误动作； 对于变压器调压引起的不平衡电流，目前在工程实际中主要在档位改 变时，投退不同的定值单的方法来躲过不平衡电流，但是这种保护定值 的不断切换，为现场实际工作带来了诸多的不便，有必要引入新方法， 科学合理地补偿不平衡电流。
探究特高压变压器及调压补偿变压器原理
探究特高压变压器及调压补偿变压器原理一、特高压变压器原理特高压变压器是电力系统中重要的传输和分配设备之一，它在输电中起到了电压变换和功率传输的重要作用。
特高压变压器的主要原理是通过电磁感应产生的变压器原理，将输入电压通过磁场感应引起的电磁感应产生变压比例的输出电压，从而在输电中实现电压的升压和降压。
在特高压变压器中，一般采用高导电性的铜线绕制成线圈，将输入端的电流产生的磁场感应引起电势差，并通过铁芯传递到输出端，从而实现电压的变换。
特高压变压器通常采用油浸式设计，通过绝缘油的散热和冷却来保持设备的稳定运行。
特高压变压器的主要用途是在输电系统中实现电压的升压和降压，从而实现远距离输电和分配电力的功能。
特高压变压器的设计和制造需要考虑到高电压下的绝缘和热量散热等问题，因此其制造过程复杂且工艺要求高。
调压补偿变压器是一种可以自动调节输出电压并补偿电网功率因数的变压器，其主要原理是通过调节变压器的输出电压来实现电网功率因数的调节。
调压补偿变压器通常采用电子控制系统来实现对输出电压的精确控制，使得其可以根据电网需求随时调节输出电压并补偿电网功率因数。
调压补偿变压器的主要用途是在电力系统中实现对电压和功率因数的精确控制，从而提高电力系统的稳定性和效率，减少能源损耗和节约电力资源。
调压补偿变压器的设计和制造需要考虑到电子控制系统的精确性和稳定性，因此其制造过程需要采用先进的电子技术和制造工艺。
结语通过了解特高压变压器和调压补偿变压器的工作原理，可以更好地理解电力系统中的传输和分配过程，从而更好地保障电力系统的稳定运行和高效利用。
在未来的发展中，特高压变压器和调压补偿变压器将继续发挥重要作用，为电力系统的发展和进步贡献力量。
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特高压电力变压器
电力变压器是利用电磁感应原理，将一个等级的交流电压和电流变成频率相同的另一个等级或几种不同等级的电压和电流的电器。
其作用是将不同电压等级的输电线路和设备连接成为一个整体。
它由1个或几个绕组套于铁心上制成。
不同绕组间通过磁链的耦合，使电能得以在不同的电回路中传递，以实现传输和分配电能的目的。
特、超高压电力变压器的绕组一般都是纠结式。
特、超高压电力变压器按用途不同可分为升压变压器、降压变压器、联络变压器等。
特高压电力变压器主要有发电机升压变压器（两绕组）和自耦变压器2类。
由于特高压输电系统的中性点都是直接接地，自耦变压器的中性点一般也是直接接地，其绝缘水平很低。
自耦变压器如果需要有载调压，一般都在中性点调压。
发电机升压变压器不需要有载调压装置，甚至不设无载调压分接头，以简化特高压大型变压器的结构。
特高压电力变压器的特点如下：(1)容量很大，一般三相容量都在1000MVA以上，甚至达到几千兆伏安；（2）绝缘水平高，基准绝缘水平（雷电冲击绝缘水平）高，一般在1950～2250kV之间或更高；（3）由于容量大和绝缘水平高，其重量与体积必然很大；（4）设计和制造时需要考虑运输的条件，一般为单相结构。
在特、超高压变电设备中，变压器是最昂贵的设备，考虑到它在系统中所占的重要地位，对其可靠性提出很高的要求。
因此，都采用在靠近变压器的位置安装避雷器保护，变压器的操作和雷电冲击试验电压的取值一般比开关类设备低。