1000kV特高压发电机升压变压器在火电厂的应用

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1000kV特高压发电机升压变压器在火电厂的应用平圩三期2×1000MW扩建工程（以下简称：本工程）发电机升压变压器采用27kV直升电压至1000kV特高压接入系统，这一升压方式在全国乃至世界尚属首例。本文对本工程项目背景、来源及其重要意义予以说明，重点对1000kV发电机变压器的设计难点、结构特点、技术参数及应用运行情况等方面进行了介绍，并提出相关建议。该方案的实施，为今后1000kV特高压类似电厂项目建设起到了积极的示范作用。

关键词：1000kV特高压；皖电东送；发电机升压变压器；单相四柱式；双器身结构

目录

1　引言

1.1　项目背景

根据国家“十二五”发展规划电力工业将进一步推进“皖电东送”战略，特高压输电将是电网技术的重要发展方向，它具有输送容量大、送电距离长、线路损耗低、节约土地资源等突出优点。2011年9月，皖电东送淮沪特高压工程获得国家核准（发改能源〔2011〕2095号），建设淮南、皖南、浙北、沪西4座1000kV变电站及同塔双回交流线路。2013年9月，淮沪特高压线路建成正式在网运行。

1.2　项目来源

本工程距特高压淮南站（以下简称淮南站）约3km,线路距离短，地理优势明显；根据规划，淮南站主变负载率接近满载，本工程通过直升1000kV电压接入系统，减少了中间二次升压环节，有效缓解了淮南站主变容量压力。综合比较后，2012年6月，国家电力规划总院印发本工程接入系统评审意见（电规规划〔2012〕416号），本工程以1回1000kV出线接入淮南特高压站电网系统，电厂内采用27kV直升1000kV变压器。

案例实施与应用情况

2　国内27kV/1000kV变压器的研制情况

火电厂采用27kV直升1000kV变压器（以下简称1000kV变压器）在国内和国际都没有应用先例，属于最为前沿的高新技术。为了电网发展的需要，国内几大变压器制造厂在2008年底开始研制1000kV变压器样机。截至2011年，各变压器制造厂已陆续研制出样机成品，并在国家权威机构见证下通过了全部试验。由于27kV直升1000kV变压器的应用没有成熟经验和方案可供借鉴，本工程初期阶段，电厂和设计院等单位对国内研制样机的变压器制造厂进行调研学习，为本工程设计方案、设备招标和工程决策等提供科学依据。

3　本工程1000kV变压器的设计难点

本工程1000kV/400 MVA变压器特点为电压等级高，绝缘考核严格；双绕组变压器，非自耦变压器；变比大，变压器高低侧相差约40倍；容量大，变压器低压侧额定线电流约25000A，相电流约15000A。此外，1000kV变压器的设计还受限于运输尺寸、重量和经济性等方面的因素。综合设计难度主要表现在以下几方面：

· 主绝缘设计；

· 纵绝缘设计；

· 线圈和漏磁温升控制；

· 漏磁分析和如何防止局部过热；

· 抗短路能力；

· 油箱的机械强度设计。

4　本工程1000kV变压器的结构特点

本工程1000kV变压器采用单相四柱两柱并联结构，如图1所示，调压线圈为单独的器身，主器身为高—低—高结构，结构简单可靠，抗短路能力相对较好。两个器身分开放置，引线处理及运行维护方便；端部电压低，漏磁相对更低，空载损耗相对更小，变压器安全运行可靠性高。