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變壓器在負載運行中能完成分接電壓切換的稱為有載調壓變壓器。
SZ9/SZ11有載調壓變壓器優點:
供電變壓器的任務是直接向負荷中心供應電力,一次側直接接到主電壓網(220 kV及以上)或接到地區供電電網(35~110 kV)。這類變壓器不但向負荷提供有功功 率,也往往同時提供無功功率,而且一般短路阻抗也較大。隨著地區負荷變化,如果沒有配置有載調壓變壓器,供電母線電壓將隨之變化。因此,我國《電力系統技術導則(試行)》規定了“對110 kV及以下變壓器,宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用帶負載調壓方式”。因此,對直接向供電中心供電的有載調壓變壓器,在實現無功功率分區就地平衡的前提下,隨著地區負荷增減變化,配合無功補償設備并聯電容器及低壓電抗器的投切,調整分接頭,以便 隨時保證對用戶的供電電壓質量。
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SZ9/SZ11有載調壓變壓器缺點:
加大投資及運行費用變壓器配置了有載調壓分接頭后,體積上要比同容量的變壓器大,不僅增加了變壓器的投資,同時也增加了運行維護費用,另一方面在檢修調壓箱時,停電所需時間也較長。例如,一臺SCZ-800/10型10 kV干式有載調壓變壓器約30萬元,而一臺SC-800/10型10 kV無載調壓變壓器才約20 萬元,增加了投資約1/3。一臺110 kV,40 MVA有載調壓主變壓器約155萬元,比相同容量無載調壓變壓器的設計更為復雜,價格也相對較高。另外,頻繁動作 有載分接開關及其傳動機構也增加了運行管理及維護費用。
不能改變無功需求平衡狀態,當系統無功功率缺額時,負荷的電壓特性可以使系統在較低 電壓下保持穩定運行,但如果無功功率缺額較大時,為保持電壓水平,有載調壓變壓器動作,電壓暫時上升,將無功功率缺額全部轉嫁到主網,從而使主網電壓逐漸下降,嚴重時可能引發系統 電壓崩潰。此外,有載調壓變壓器 由于帶負荷調整電壓,不可避免地產生電弧,其積聚游離變壓器油使有載調壓變壓器中的瓦斯冒出,有時還會引起誤動作或誤發信號。因此,大容量變壓器配置了有載調壓分接頭,的確給變壓器的可靠運行造成了一定的影響。
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技術對策
有載調壓變壓器雖存在一些不足,但只要我們在電網規劃時進行全面的綜合考慮,在系統受到擾動時合理調度,就能揚長避短,發揮其積極作用。下面是筆者對應用有載調壓變壓器的幾點建議:
a嚴格執行“電力系統電壓和無功電力管理條例”。對變壓器分接頭,按照其電壓管理范圍,分級管理。各級電力調度部門應根據負荷及潮流的變化,準確下達調整有載調壓變壓器分接頭動作命令,以改善電壓質量。在變化了的分接頭電壓等級下,自動進行無功補償的投切,以達到系統電壓和無功功率的全面優化管理。
b對供電變壓器,為提高用戶供電質量,減低線損,宜采用有載調壓方式。由于有載調壓變壓器無法改變系統的無功需求平衡狀態,為避免引發電網電壓崩潰,系統應有足夠的無功容量。對電網及無功功率規劃設計時,應進行綜合考慮,提高網絡電壓強度。系統無功功率能分層分區就地平衡,優化配置并保持足夠的事故備用容量,避免有載調壓變壓器動作引發電壓崩潰,造成大面積停電。
c根據《電力系統技術導則》規定,除了在電網電壓可能有較大變化的220 kV及以上的降壓變壓器及聯絡變壓器(例如接于出力變化大的電廠或接于時而為送端,時而為受端的母線等)時,可采用帶負荷調壓方式外,一般不宜采用帶負荷調壓方式。
d系統出現大擾動,引發電壓大幅度下降時,調度員應及時采取措施,閉鎖有載調壓,并切除部分負荷,消除系統有功和無功缺額,或在系統中設置電壓降低自動減負荷裝置,抵消變壓器控制產生的負面影響,快速動作,限制局部擾動發展為全網或主網事故。
e對高電壓大容量變壓器(包括升壓變壓器和聯絡變壓器),為提高本身的可靠性,防止諧振過電壓,也應盡可能不用分接頭,必要時也僅用調節范圍不大的無載調壓方式,在變壓器內采用 氧化鋅避雷器作吸收過電壓保護。
f對兩臺并聯運行的有載調壓變壓器,容許在85%變壓器額定負荷電流及以下的情況時進行分接頭變換操作,對85%以上的情況應閉鎖分接頭變換。另外,必須設置可靠的失步保護,確保兩臺變壓器同步切換。
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