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浅谈有载调压变压器在电力系统中的应用

更新时间:2007-8-27  来源:tranbbs  作者:佚名  人气:  [ 投稿 ] [投稿帮助
      摘要: 通过分析有载调压变压器的优缺点后,提出有载调压变压器在电力系统中应用的技术对策。
    关键词: 有载调压变压器;优缺点;技术对策
    1 有载调压变压器的优点
    1.1 保持电压稳定
    变压器存在阻抗,在功率传输中,将产生电压降,并随着用户侧负荷的变化而变化。系统电压的波动加上用户侧负荷的变化将引起电压较大的变动。在实现无功功率就地平衡的前提下,当电压变动超过定值时,有载调压变压器在一定的延时后会动作,对电压进行调整,并保持电压的稳定。
    1.2 保证电压质量
    供电变压器的任务是直接向负荷中心供应电力,一次侧直接接到主电压网(220 kV及以上)或接到地区供电电网(35~110 kV)。这类变压器不但向负荷提供有功功率,也往往同时提供无功功率,而且一般短路阻抗也较大。随着地区负荷变化,如果没有配置有载调压变压器,供电母线电压将随之变化。因此,我国《电力系统技术导则(试行)》规定了“对110 kV及以下变压器,宜考虑至少有一级电压的变压器采用带负载调压方式”。因此,对直接向供电中心供电的有载调压变压器,在实现无功功率分区就地平衡的前提下,随着地区负荷增减变化,配合无功补偿设备并联电容器及低压电抗器的投切,调整分接头,以便随时保证对用户的供电电压质量。
    1.3 主变压器的改造
    至1998年底,珠海电力局的3座220 kV变电站有6台主变压器已改造成有载调压变压器,加上22座110 kV变电站的有载调压变压器,合计有载调压变压器39台,市区变电站全部为有载调压变压器。1997年,斗门供电局已对3台主变压器进行了有载调压变压器的改造,并计划在1999年底把余下的主变压器改造或更换成有载调压变压器。进一步保证10 kV配网电压质量,为争创一流供电企业奠定了坚实的基础。此外,有载调压变压器可以保持电网运行在较高的电压水平,优化了无功功率,从而降低了线损,提高了电网经济效益。
    2 有载调压变压器的缺点
    2.1 不能改变无功需求平衡状态
    当系统无功功率缺额时,负荷的电压特性可以使系统在较低电压下保持稳定运行,但如果无功功率缺额较大时,为保持电压水平,有载调压变压器动作,电压暂时上升,将无功功率缺额全部转嫁到主网,从而使主网电压逐渐下降,严重时可能引发系统电压崩溃。因为这个原因,世界上有几次大停电事故:例如1983年12月27日的瑞典大停电事故;1987年7月23日的日本东京电力系统停电事故。这几次大事故都造成了极大的损失。瑞典大停电事故使南部系统全停电,停电负荷11 400 MW,占整个系统负荷的67%,电网全部恢复时间用了7 h 以上,事故损失2~3亿瑞典 克 郎,约3 000 ~5 000万美元。日本东京大停电事故停电8 168 MW,影响用户280万户,停电时间最长达3 h 21 min,两个500 kV变电站及一个275 kV变电站全站停电,影响日本13条铁路线停运达3 h 50 min,东京地铁及私营铁路停运长达3 h,自来水中断,银行计算机系统中断,造成社会生活混乱。
    2.2 影响变压器运行的可靠性
    变压器配置有载调压分接头,降低了变压器运行的可靠性。
    1982年,国际大电网会议变压器委员会提出过一份报告,特别指出了带负荷调节电压的分接头,不仅自身不可靠,同时还增加了变压器整体设计的复杂性。此外,有载调压变压器由于带负荷调整电压,不可避免地产生电弧,其积聚游离变压器油使有载调压变压器中的瓦斯冒出,有时还会引起误动作或误发信号。因此,大容量变压器配置了有载调压分接头,的确给变压器的可靠运行造成了一定的影响。
    2.3 加大投资及运行费用
    变压器配置了有载调压分接头后,体积上要比同容量的变压器大,不仅增

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