1000kV电力变压器
一、产品简介
我国一次能源和生产力分布不均衡的格局决定了西电东送、北煤南调的能源流向。
我国经济和社会的快速发展和用电需求的迅速增长,使得电力供应和煤炭运输日趋紧张。
目前国家的主要电网建设以500千伏级为主。
但随着电力消费,装机容量的成倍增长,500kV网络框架已相当密集,短路电流问题十分突出,站址、输电走廊越来越紧张,电网的输电压力越来越大。
当前的联网方式、联网规模、输送能力都将难以满足远距离、大容量输电的要求。
采用特高压,发展远距离输电,实现西电东送、南北互供、全国联网,是解决电力供需矛盾的有效途径,是国家经济发展的迫切需要。
特高压、特大容量变压器是交流特高压输电网络的关键设备之一。
特变电工为适应国家经济和电力发展的需要,在多年科研开发和设计生产超高压、超大容量变压器的基础上,自主开发、生产了世界首台、首套1000kV等级,容量为1000MVA的特高压、特大容量变压器,并应用于中国第一条交流特高压输电线路:晋东南-荆门1000千伏特高压交流试验示范工程,取得了历史性突破。
二、技术介绍
(一)主要技术简介
特变电工立足于自主的技术和科研开发,针对1000kV特大容量的关键技术,包括变压器主绝缘、纵绝缘、1000kV及500kV 连线结构、漏磁及局部过热控制措施、抗短路能力、引线系统、抗震、生产工艺、试验、油箱及运输强度等,开展了大量研究工
作,解决了1000kV特大容量变压器的主要难点,自主设计并成功生产了特高压1000kV变压器,其主要创新点有:
1、设计了有效的主纵绝缘结构,满足各项1000kV特高压绝缘试验和带电长期运行的需要,确保产品的绝缘安全。
2、制定了独特的漏磁控制结构及措施,解决了特大容量
产品的局部过热问题,降低产品的损耗,保证产品的温升。
3、本产品的调压方式为变磁通、无励磁调压,采用了低
压补偿的新技术,解决了低压电压波动的问题。
4、产品采用设立调压变的分体布置方式,本体采用五柱铁心,线圈三柱并联的结构,为国内外单相变压器首次采用。
本项目产品通过了型式试验和现场大负荷长期运行的严格考核,各项性能指标优越,体现了优异的电热稳定性。
(二)行业技术水平
特高压输电技术是电网技术的制高点,ABB、西门子、东芝、三菱、恩翼帕瓦、扎布罗热等国际一流输变电设备制造企业,都曾积极进行过特高压设备的开发,但受市场制约,未能形成绝对的技术优势。
目前,全世界仅有前苏联二十世纪八十年代在有过时间不长的商业化运行业绩,二十世纪九十年代日本、意大利各自建设了一条特高压试验线路进行了短暂的带电运行试验,但没有输电运行经验。
应用于国内第一条特高压输电线路的世界首批1000kV、1000MVA特高压、特大容量变压器,它的电压水平和绝缘水平与前苏联、日本等国家已开发过的产品大体相当,属目前最高的输电等级。
但输电容量至少增加30%,且为商业输电设备。
同时,本项目产品在局放水平、效率、温升、噪声、器身重量等主要技术指标上都等同或优于国内某厂家同期生产的同类产品。
产品的技术水平和性能指标均处于国际领先。
本项目产品主要技术参数与国际对比表
项目前苏
联
意大利日本本项目
高压额定电压
(kV)
1150 1050 1050 1050 系统短路电流水
平
/ 63kA 50kA 50kA 额定短时工频耐
受电压
/ 910kV 1100kV 1100kV 额定雷电冲击耐
受电压
(峰值)
2500 2250kV 2250kV 2250kV
额定操作冲击耐
受电压
(峰值)
2100 1675 1550kV 1800kV 额定容量(MVA)667 400 2*500 1000
主体结构
单体
式
单体式
分体式,每个主体
500MVA
分体式,主体
1000MVA,单独设调
压变
图1 图2
前苏联及本项目1000kV变压器现场运行照片
三、社会效益
特高压、特大容量变压器是交流特高压输电网络的关键设
备之一。
它的成功开发将为建设全国性输电网络,实现跨区域、远距离、大容量的能源输送提供有力保障。
对制造企业而言,具备特高压设备的供货能力与运行业绩,无论从自身能力上讲,还是从客户的认知上讲,都意味着企业掌握了前沿技术,获得了相对技术优势,进而带来竞争优势,也必将进一步提高常规电压等级设备的制造水平和综合竞争力。
特高压设备设计、制造和试验技术的掌握与运行业绩的获取,是我国电工设备制造企业核心竞争力培育、积累和提升的重大机遇。
本项目首批共生产6台,合计产值2.3亿元。
目前在晋东南-荆门交流特高压试验示范工程荆门变电站已经成功运行了两年,并经过了超大负荷送电的严格考验,产品状况良好,受到了用户和国内外各界的广泛好评,为企业博得了良好的声誉。
在晋东南-荆门交流特高压扩建工程中,特变电工又中标5台特高压变压器。
另外根据国家电网公司的规划,未来十几年将建立三纵四横的全国性交流特高压输电网络,其中东线工程即将开始设备招标,本产品的市场需求量和产值将十分庞大。