淺析我國特高壓電力變壓器研制技術的現(xiàn)狀與發(fā)展

吳國麗 鄒冠錕

摘要：在我國國民經(jīng)濟中，電力行業(yè)發(fā)揮著重要的影響作用。為了促使電力行業(yè)的發(fā)展得到保障，可以強化變壓器的研發(fā)與運用工作。在整個電力系統(tǒng)中，電力變壓器發(fā)揮著至關重要的影響作用。為了促使廣大人民群眾的生活與生產(chǎn)需要得到滿足，特高壓電力變壓器應運而生。在特高壓電力變壓器中，換流變壓器、交流變壓器等屬于其重要內(nèi)容，因為特高壓電力變壓器建設存在比較高的難度系數(shù)，需要認真開展特高壓電力變壓器研制技術的研究與分析。

關鍵詞：特高壓電力變壓器;研制技術;變壓器

一、特高壓電力變壓器研制技術的現(xiàn)狀

1.交流 1000kV 特高壓變壓器

在2008年。國內(nèi)外單臺容量最大的1000MVA/1000kv特高壓交流電力變壓器研制成功，研制工作主要由特高壓交流試驗示范工程負責，這些機器分別在晉東南和荊門變電站中開展了安裝與使用，迄今為止，依然具備比較優(yōu)良的運行效果。2010年，1000MVA/1000kv變壓器又投入至特高壓擴建工程中，該變壓器主要由西電西變公司完成生產(chǎn)。在2011年，山東電力設備有限公司也完成了1000MVA/1000kv變壓器樣機的研制，經(jīng)過國家級的技術鑒定工作，鑒定結果為合格。在同年年底，1500MVA/1000kv單向特高壓交流變壓器研發(fā)成功，這是國內(nèi)外第一臺最高電壓與最大容量的特高壓交流變壓器，其研發(fā)工作由天威保變公司負責。

2.±800kV 特高壓換流變壓器

在國內(nèi)外，第一個具備±800kV 電壓等級直流數(shù)電工程的國家，就是中國，此前國內(nèi)外最高電壓等級的直流輸電工程，就是伊泰普±800kV 直流工程，其所屬國家為巴西。

在進行±800kV 特高壓直流輸電工程建設的過程中，一些變壓器廠家參與了有關工作，云南-廣東、向家壩-上海居于主要地位。在云廣工程中，對西門子公司±800kV 、±600kV 換流變壓器開展了進口工作，在向上工程的高端換流變壓器中，運用了西門子公司與ABB公司所生產(chǎn)的設備。在剩余的高端換流變壓器中，有關圖紙由外方提供，我國自主開展了制作工作。利用上述工程的技術轉讓與消化，關于±800kV 、±600kV 高端換流變壓器制作方面，國內(nèi)生產(chǎn)廠家吸取了相關的經(jīng)驗，在一定程度上，強化了自身的設計水平與制作能力。

2012年12月，±800K為特高壓直流輸電工程正式問世，這代表著最高水平的國內(nèi)外直流輸電技術，在整個直流輸電工程中，其無論是輸送容量、送電距離，還是電壓等級，都居于首位。

3.特高壓變壓器關鍵組部件

在變壓器中，套管、出線裝置、冷卻裝置等都屬于關鍵組部件，通常情況下，其生產(chǎn)工作有專門的廠家負責，在結束生產(chǎn)之后，通過變壓器本體開展組裝。在國內(nèi)。關于特高壓變壓器與高端換變流方面，但大部分關鍵絕緣部件都是進口。在特高壓套管中，由于其各方面的要求非常嚴格，只有瑞士ABB與意大利P&V公司具備相關的生產(chǎn)能力。在我國，關于1100kv油紙電容式變壓器套管方面，南京電氣（集團）有限責任公司與西電集團相繼完成了相關的研發(fā)與鑒定。特高壓示范工程擴散工程的備用產(chǎn)品就是由西電集團生產(chǎn)的。相比較于交流套管，特高壓直流套管的要求更加嚴格，關于長度、絕緣要求等方面存在著一定的差異。

二、特高壓電力變壓器研制技術的發(fā)展

1.智能型發(fā)展

伴隨著科技的日新月異，智能技術的應用范疇也在持續(xù)擴大，在特高壓電力變壓器的研發(fā)中，通過智能技術，可以確保新型智能變壓器研發(fā)工作的完成。在智能變壓器中，傳統(tǒng)的變壓器居于基礎地位，并將電子器件、傳感器等裝置運用進來，促使變壓器系統(tǒng)的自我診斷得到了顯著提高。在智能化系統(tǒng)中，運用網(wǎng)絡數(shù)字接口，可以對所有關鍵狀態(tài)參數(shù)開展相關的控制與監(jiān)測，有助于數(shù)據(jù)共享工作的完成，還可以對智能特高壓變壓器的運行情況開展實施評估。

2.絕緣水平優(yōu)化

在特高壓變壓器設備附近系統(tǒng)中，其所運用的絕緣配合原則存在著一定的差異，針對500kv系統(tǒng)而言，在遭遇過強絕緣裕度的過程中，無論是±800kv系統(tǒng)的繞組避雷器，還是1000kv系統(tǒng)的繞組避雷器，都需要對變壓器所生成的過多電壓作出承受，這樣無論是立足于經(jīng)濟視角，還是安全視角，相關的考量工作都缺乏有效性?，F(xiàn)階段，新型氧化鋅避雷系統(tǒng)與生產(chǎn)工藝都取得了一定的發(fā)展成果，有關性能變得更加優(yōu)良，這樣可以促使500kv區(qū)域的絕緣水平得到顯著降低。

3.吸油率解析

通常情況下，在絕緣紙板中，其吸油率會直接影響放電特性。在特高壓變壓器中，無論是設備生產(chǎn)數(shù)量還是應用范圍，都在不斷加大，與國外的絕緣紙板價格相比較，國內(nèi)價格較低，因此，更多的特高壓變壓器設備開始對國內(nèi)生產(chǎn)的絕緣紙板進行運用，這樣面對相同的變壓器，其會對多個廠家所制作的絕緣紙板進行使用。然而，電導率、混合介質電阻與擊穿特性都會直接受到絕緣直板密度的影響。因此，為了增強國內(nèi)絕緣紙板研發(fā)生產(chǎn)技術，可以進一步研究并分析其密度與所有參數(shù)間所存在的關聯(lián)。

4.節(jié)能技術發(fā)展方向

目前，在電網(wǎng)總體的損耗中，特高壓變壓器設備所生成的能源損耗所占據(jù)的比例已超出30%～40%。在我國有關規(guī)定中進一步提出，要求降低10%左右的特高壓變壓器設備的空載損耗，進而可以降低17%左右的負載損耗。因此，在特高壓變壓器設備中，為了實現(xiàn)空載損耗的減少，需要合理優(yōu)化有關生產(chǎn)技術與鐵心結構。為了實現(xiàn)低渦流損耗的減少，可以大力開展先進工藝、新型繞組結構與導線的運用，以此來實現(xiàn)負載損耗的降低。

5.環(huán)保性能發(fā)展

為了促使特高壓變壓器設備的環(huán)保效果得到強化，在開展特高壓變壓器設備設計與制作的過程中，可以對低噪聲技術的運用作出系統(tǒng)考量。在進行有關工作時，不單單需要考量空載運行情況中所產(chǎn)生的噪聲，通過科學的方式，促使設備空載噪聲得到減少。還需要對特高壓變壓器設備額定容量運行情況下，所生成的升功率級噪聲作出系統(tǒng)考量。現(xiàn)階段，隔聲板的運用、鐵芯振動的抑制等屬于比較普遍的降噪方式方法。

三、結束語

現(xiàn)階段，在我國特高壓電力變壓器依然處于初級發(fā)展時期，要想促使國內(nèi)特高壓電力變壓器的質量得到提高，可以大力開展研發(fā)，針對國外科學的經(jīng)驗，努力開展相關學習，并將其應用于研發(fā)與設計工作中，這樣可以促使我國特高壓電力變壓器的運行效果得到強化，對社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展起到良好的推動作用，為電力變壓器產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)、穩(wěn)定、和諧發(fā)展，奠定堅實的基礎。

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