特高压变压器调压方式分析刘昱良

特高压变压器调压方式分析刘昱良

刘昱良崔玮

(国网山西省电力公司检修分公司山西省太原市030000)

摘要：随着经济的快速发展，电力行业越来越普遍。能源分布与负荷中心的不一致造成我国电网西电东送、南北互供的供电格局。特高压变压器在远距离、大容量输电工程中发挥着重要作用。由于特高压变压器电压等级高、尺寸大运输困难，为了解决运输难题，制造单位将特高压变压器分为主体变压器和调补变压器两部分分体布置。特高压变压器调压绕组置于调补变压器油箱内，其调压方式与普通变压器有所不同，以下对特高压变压器调压方式进行探讨，以期为特高压变压器运行维护提供帮助。

关键词：特高压变压器；调压补偿变压器；原理

引言

伴随着我国电力行业的不断发展以及创新，我国电力行业的相关设备问题也逐渐受到了越来越多人的关注和重视。在一系列电力相关设备中变压器无疑是非常重要的一个电力设备。变电站的有效运行，以及电力能源的有效输出在很大程度上依赖于变压器的有效运行。在变压器设备当中，特高压变压器占据着非常重要的作用，伴随着我国电力行业的不断发展，我国电压的不断提升，特高压变压器实际应用范围也变得越来越广泛。文章主要针对特高压变压器以及相应的调压补偿变压器的相关原理进行详细的分析和阐述，希望通过文章的阐述以及分析能够有效的提升我国特高压变压器设备的发展以及应用，同时也为我国电力行业的进一步发展以及创新贡献力量。

1简要叙述特高压变压器的主要结构特点

相较于传统形式上的变压器，特高压变电器的结构具有一定的特殊性。主要体现在特高压变压器采用的调压方式为中性点的变磁通方式的调压，在调压的过程中还会设置相应的补偿绕组来限制由于分接位置的改变而出现的电网低压波动。从整体的变压器调压方式来看，特高压调压方式较为独立，主要体现在变压器的主体同变压器的调压补偿采用分箱的方式进行布置。这样的变压器分布方式主要是由于特高压变压器的特点高电压，大容量所导致的。目前我国电网系统中特高压电网使用的变压器主要为单项自耦形式的三项绕组特高压变压器。在变压器设计的过程中采用的设计方式为：为了有效的保障特高压变压器的运行稳定性以及可靠性，采用了中性点的设计调压方式来进行电压调整，同时自耦变压器的调压方式采用的是变磁通方式的调压设计。在设计的过程中，低压会伴随着开关的分开位置的变化进行相应的变化和调整，但是在这一过程中，低压会出现非常大的波动，因此我们在特高压变压器中还会设置相应的补偿绕组来对波动进行相应的电压补偿。电压补偿绕组主要是通过串联的方式并入低压绕组中，这样才能够有效的实现低压限制的控制目的。自耦变压器的主要设计思路是调压部分以及补偿部分，这两个部分分开设置；同时主体变压器同调压补偿变压器两个部分分开设置。需要注意的是自耦特高压变压器在设计的过程中将主体的结构定义为并联多柱的形式，这种设计形式最大的优点就是能够将变压器的有效运输距离缩短，这样更加符合目前我国变压器的设计要求，保障了特高压变压器的运行效率。

2特高压变压器调压方式及调压位置分析

2.1调压方式分析

变压器调压方式分为无载调压和有载调压２种方式。无载调压方式由于切换档位时必须使变压器停电，因此结构比较简单。有载调压方式由于带负荷切换档位，涉及到绝缘、限流等问题，其结构比较复杂，造价较高。国内外统计资料表明，有载调压开关故障在变压器所有故障中所占比例较高，有载调压变压器的故障率为无载调压变压器的4倍，而有载调压装置自身的故障约占40％。有载调压开关自身问题较多，例如操纵机构、控制回路、灭弧、触头磨损等，并且有载调压开关的使用还会带来诸如损耗增加、漏磁偏大等一系列问题。因此在电网工程中是否选用有载调压开关应通过系统论证，在其他调压手段能满足要求的条件下应尽可能选用无载调压。国外超高压电网中，美国、法国采用无载调压，英国、意大利、瑞典采用无分接变压器，日本、德国采用有载调压。

2.2调压位置分析

自耦变压器的调压方式按调压绕组的位置可以分为线端调压和中性点调压。线端调压通常为中压侧，调压时绕组每匝电压不变，不会引起铁心磁通改变，因此这种方式称为恒磁通调压。此种方式下进行电压调整，低压侧电压不受或少受影响。变压器中压侧额定电流大、引线粗，采用线端调压时，大量引线的绝缘处理难度大，高场强区域范围较大，因而中压侧线端往往成为变压器绝缘的薄弱点。而中性点调压的最大优点是调压绕组和调压装置的电压低、绝缘要求低、制造工艺易实现、整体造价低。

3简要叙述调压补偿变压器保护方式中的差动保护

3.1简述特高压变压器差动保护装置的主要配置

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，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。

3.2简述特高压变压器的差动保护具体原理

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。

结语

变压器的一个基本功能就是能够与进行主体的电压变化，同时自耦变压器还能够单独运行作为调压补偿变压器使用。本文就是要对自耦变压器的补偿调压方式进行研究，同时还要对自耦变压器的差动保护相关原理以及相关方式方法来进行总结归纳，同时还要对自耦变压器的相关配置进行补偿原理的说明以及总结。通过上述的内容对特高压变压器在运行过程中的稳定性进行概括以及证明。在实际的应用中自耦变压器在运行的过程中能够保障电网系统的安全运行，稳定运行，提升电网系统的运行效率。

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