1000kV电抗器
一、产品简介
1000kV级特高压交流输电工程用并联电抗器核心技术研究,属输变电领域国家重大技术装备研制项目,是国家重点发展、支持领域的重大项目。
特变电工承接的容量200 Mvar、额定电压1100kV的特高压、特大容量并联电抗器项目是依托国家重大工程:晋东南-南阳-荆州1000kV输电示范线路建设工程而进行开发研制的。
经过共同努力,此产品已于2008年12月成功挂网运行,至今运行良好。
图1 1000kV电抗器产品外形
二、技术介绍
产品设计在各方面多位专家的论证及各种模型验证的基础上,大量结合特变电工电抗器、变压器产品的设计制造经验,使得产品具有如下特点:
1、安全可靠
产品采用双器身两柱串联结构,试验电压和工作电压由两柱共同承
担,电气强度好,每柱线圈皆为中部出线,使得冲击沿面爬电距离增大。
加强了线圈纵绝缘强度,确保了产品的绝缘可靠性。
A 柱采用线圈为纠结 - 内屏- 连续结构,以增大1100kV高压线端的线匝间电容量,有效的改善线圈的冲击电位和梯度的分布。
末端采用小厚度的优质铜扁线制成的换位导线,以降低漏磁通引起的涡流损耗,避免过热。
A X
图2 绕组联结示意图
器身绝缘采用成熟的固体隔板合理分割油隙结构,并计算隔板的数量直接影响油隙的电气强度差别,进行优化选取,线圈端部的转角区,采用优化设计的端部静电屏改善电场等位线的分布,并利用电场计算和仿真技术,使固体绝缘分布按电场等位面分布设计。
采用成型绝缘件,保证绝缘及其尺寸的稳定性,及油隙的尺寸,从而也保证了油隙的电气强度。
保证隔板及成型绝缘件的形状稳定、材料的纯度,避免隔板发生沿面爬电,确保产品安全运行。
双器身的铁心结构磁路完全分开,单个铁心的铁心柱由多个铁心饼组成。
两旁轭上端由小块硅钢片叠成,小块硅钢片可以拆下来,这样当压紧两心柱铁心饼时,两旁轭上端部断开,使上轭只由两心柱铁心饼支撑,使压紧力完全作用在心柱上;这种结构也是特变电工多年来的成熟结构,在压紧方面有丰富的、成熟的经验,确保心柱铁心饼压紧,减小振动,确保产品运行的可靠性。
2、节能、环保
产品采用大厚度铁轭,和器身端部磁屏蔽结构,铁轭厚度屏蔽主漏磁空道。
如图3所示,图中的铁心饼与线圈之间的距离为主漏磁空道,多数的漏磁通在这个空道中流通。
当加厚了铁轭以后,铁轭将吸引这些漏磁通,阻止漏磁通流向别处。
防止了由漏磁通引起的局部过热现象,并大大降低了产品的损耗。
图3
所有的夹持件及紧固件均经过机械加工而圆整化,所有面向高电位电极的棱角均为圆弧形,以保证局部放电量在100pc以下。
夹持件材料为无磁钢,紧固件材料为不导磁不锈钢,以降低局放、损耗和避免局部过热。
铁心和铁轭选用高导磁,低损耗,低噪声的优质晶粒取向冷轧硅钢片叠成。
铁轭中加放减震胶垫,夹件与铁轭间垫以减震垫,减小振动,降低噪声。
器身上部和下部与油箱之间采用环氧树脂浇注定位。
器身与油箱底之间垫以特殊形状的减震垫板,减小振动,降低噪声。
油箱采取局部加强以提高油箱的整体刚性强度,并在油箱加强铁中加装阻尼物质,以降低振动和噪声。
三、社会效益
该产品是目前国内电压等级最高的变压器,也是特变电工完
全依靠自主创新而研制的特高压产品,本产品具有损耗低、振动小、噪声低、高可靠性、局放小和无局部过热等性能。
该产品产品主要技术性能指标达到国际先进水平。
产品的研制成功,填补了国内外此项技术的空白,意义巨大。