换流变压器短路样机简析

2019-04-04 02:34

(特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁沈阳 110144)

一、概述

随着直流输电项目在世界范围内的广泛应用，换流变产品的容量及电压等级不断提高，对产品的性能及运行的可靠性提出了更高的要求。为了更好的考量产品的性能，在进行常规试验的同时，对产品进行了短路试验。

本文通过土耳其凡城600MW背靠背换流变压器实例，从设计要点，工艺措施及试验方法三个方面介绍了换流变短路样机。

产品型号:ZZDFPSZ-250000/400-100

额定容量:250/125/125 MVA

电压组合:(400，+9-11×1.25)/ √3/84.73/ √3/84.73 kV

频率:5OHz 短路阻抗:(16±0.7)%

相数:单相联结组别:Ii0i0

绝缘水平:

网侧：LI1425SI1050AC630-LI325AC140

阀侧：LI650SI550AC194DC246PR148

(1)产品采用两相四柱器身结构，柱1:阀Y-网-调；柱2:阀D-网-调。确保每个分接下高低压线圈之间的安匝平衡，减少线圈受到的轴向机械力，采用正反调压的方式，设置单独调压线圈，调压线圈串在两段高压线圈的中部。(接线原理图如下)

(2)调整线圈的安匝分布来减小轴向短路机械力;

(3)线圈用特硬纸筒支撑，提高线圈径向强度;

(4)在内线圈的特硬纸板筒与铁心之间用环氧树脂棒撑紧，并加外撑条，提高线圈径向支撑强度；

(5)选用高强度铜导线，提高线圈导线的抗压曲和抗拉伸强度；

(6)线圈的导线采用自粘换位导线，提高抗压曲强度和外线圈的抗拉伸强度;

(7)压板、夹件、拉板等受力结构运用专用软件进行分析，以保证绕组压紧结构的安全;

(8)短路工况下核算引线电缆夹持件的间距，保证夹持牢固，不出现悬梁臂。

经验证在各种运行工况下，变压器所有线圈都有足够的安全裕度，是安全的。

(1)绝缘件制造

层压件制造严格控制，合理选取层压件压制压力。绕组组装及器身绝缘用撑条随绕组干燥淋油，防止器身绝缘件吸水回潮，保证绕组及器身尺寸。

(2)铁心叠装

铁心绝缘件进行干燥，主要部件进行淋油。叠装台纵梁与心柱、旁轭支撑梁的布置应整齐，高度一致。选用正确直径的引拔棒安装在铁心的级次上，保证铁心柱的圆度。控制铁心的弯曲波浪度及铁心柱的倾斜度。

(3)线圈绕制

严格控制绝缘筒直径，保证纸板筒与绕线模的贴合度。所有绕组采用卷制配备拉紧装置，保证绕组卷制紧实。卧绕机绕制的绕组需使用轴向压紧装置。所有绕组出头用收缩带按验证结果绑扎，出头根部斜拉绑扎，出头前撑条间隔连续绑扎。

(4)绕组组装

线圈单独加压后，进行整体组装加压，整体气相干燥。使产品实际的安匝分布及线圈高度与设计方案一致，保证线圈的轴向压紧力，提高线圈轴向抗失稳能力。整体组装的器身在气相干燥炉中进行真空淋油处理，避免由于干燥后的器身在空气中暴露时间过长而受潮和反弹。

(1)短路电流计算

系统短路视在容量：S=32000 MVA；系统阻抗：ZS= UN2/S=1.67 Ω；峰值因数：为Ⅲ类变压器，X/R>14，按标准√2K取2.69

网线圈：对称短路电流第一峰值(A)(最大/额定/最小)5595/6415/7732；非对称短路电流第一峰值(A)(最大/额定/最小)15050/17256/20799。

阀线圈：对称短路电流第一峰值(A)(最大/额定/最小)17/17.5/18.2；非对称短路电流第一峰值(A)(最大/额定/最小)45.7/47/48.9。

(2)试验采用单相电源进行，网侧施压，阀侧Y,D短路，共试验3次。试验接线原理图如下：

该产品的研制成功对于开发海外直流市场以及国外换流变压器市场的发展有着深远的意义。