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水电厂厂用变压器的选型方法

1  油浸式厂用变压器与干式厂用变压器

以SC型干式厂用变压器为例,它具有以下优点:①无局部放电,高、低压绕组均为真空状态下用玻璃纤维增强,用环氧树脂浇注而成;②阻燃、防爆、无污染,绕组所采用的玻璃纤维等绝缘材料,具有自动熄火的特性,不会因短路而产生的电弧和外在火源而持续燃烧,而且树脂等也不会因燃烧而产生有毒气体;③绕组不吸潮、不吸尘,铁心、夹件等经特殊的防锈处理,因此产品可适应较恶劣的运行环境,特别是在高温及潮湿的环境;④抗短路,耐雷冲击性能好,过载能力大;⑤损耗低、噪声小、体积小,质量轻,节省安装空间,维护方便。以上这些优点,都是油浸式厂用变压器所不能比拟的。

厂用变压器一般都是接于发电机6.3kV母线,布置在水电厂厂房内,而油浸式厂用变压器一旦发生故障,就有可能发生爆炸,引发火灾,造成重大损失,而且油浸式厂用变压器质量大、噪声大、安装空间大,运行维护非常复杂。当油浸式厂用变压器附近的设备着火、爆炸或发生其他情况,也有可能对厂用变压器构成严重威胁。随着新的低耗硅钢片、箔式绕组结构、阶梯铁心接缝、环境保护要求、噪声研究的深入,以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入,未来的干式变压器将更加节能。在电磁场计算、波过程、浇注工艺、热点温升、局部机理、质保体系及可靠性工程等方面所进行的大量基础研究,将使干式变压器的可靠性和使用寿命进一步提高。

2  厂用变压器连接组别的比较

一般电力变压器的额定工作点都选在变压器铁心的磁化曲线的开始饱和段内,在铁心饱和的情况下,磁路和绕组连接方式对变压器相电势的波形有影响,而对相电势的波形影响最大的是三次谐波磁通。

当厂用变压器的连接组别为“Y,yn0”时,因一次侧是Y接,故相空载电流为正弦波,主磁通为平顶波。二次侧为“yn0”接,虽然给三次谐波电流提供了一条可能的通路,但这条通路必须经过负载。无载时,没有通路;负载后,也因负载阻抗的加入而影响了三次谐波磁通被削弱的程度,因而主磁通的波形仍得不到很大的改善。

而当厂用变压器的连接组别为“D,yn11”时,因一次侧是D接,同相位的三次谐波电流可以在一次闭合的三角形中流通,故相空载电流是尖顶波,主磁通是正弦波,由主磁通感应的一、二次相电势也是正弦波。

显然,“D,yn11”连接组别的厂用变压器的相电势波形比“Y,yn0”连接组别的厂用变压器的相电势波形要好。

另外,当厂用变压器的连接组别为“Y,yn0”时,如果在实际运行中出现负载不对称的情况,那么将会发生中点位移现象。中点位移的主要原因是二次零序电流没有相应的一次零序磁势来平衡,于是就起激磁作用而产生零序磁通,并在一、二次绕组中感应零序电势。为了限制中点位移,减少三相电压不对称的程度,我国《变压器运行规程》中规定:“Y,yn0”连接组别的变压器,中线电流不得超过额定电流的25%。然而,当厂用变压器的连接组别为“D,yn11”时,若在实际运行中出现负载不对称的情况,由于零序电流在一、二次侧都能流通,两侧的零序磁势互相抵消,所以不会发生中点位移现象。

3  结  语

综上所述,连接组别为“D,yn11”的干式厂用变压器在安全防火、运行维护、供电质量等方面均比连接组别为“Y,yn0”的油浸式厂用变压器优越。随着水电厂自动化程度的日益提高,计算机监控系统的普及,对厂用电的要求也不断提高,而选用连接组别为“D,yn11”的干式变压器作为厂用变压器,将会获得更加安全可靠、质量更高的厂用电,更有利于厂用电设备的可靠运行,从而对整个水电站的安全可靠运行起到了不容忽视的重要作用。

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