2 主变压器复核计算
变压器是电力系统传输和分配电能的关键设备[1],据统计,目前已运行的电力变压器大部分为油浸式变压器,因其具有损耗低、容量大、散热好、价格低等诸多优势[2]。有关资料显示,中国目前投入运行的电力变压器的总容量已超过6x108kVA[3],可谓非常庞大。作为电力企业或者电网,寻求方法来减少变压器的损耗,提升容量,是节约电能和增加经济效益的一种有效可行的手段。
本计算针对主变压器及主要辅助设备开展,从温升、开关电流、套管电流、CT复核等方面进行分别计算分析,确定主变压器能够增容的容量。
变压器增容改造常常会产生一些重要问题,其中一个重要问题就是是温升。因增容带来的负载损耗绝对值上升就会首先凸显出来,因次,从温升角度来看,这是限制增容的首要一项瓶颈[4]。变压器的热效应对于水电站的安全运行带来的威胁是一个不可忽略的因素[5],因此增容的前提,首先应该考虑解决温升问题,在保证了温升满足要求的前提下,才能够进一步讨论增容。而最优的情况当然是增容后,原设备依旧能满足温升限制要求,如果不行,则要通过改进设计、加强散热等手段实现增容的目标。
从实践来看,想要完全解决变压器的温升问题,采用混合绝缘技术提高变压器绕组的绝缘耐热等级是一种比较理想的方案[4]。一般而言,油浸式变压器绕组绝缘耐热等级A级时,允许温度应小于105℃,绝缘耐热等级为C级的Nomex 芳香聚酰胺纸和层压板,其允许温度220℃,在温度不太高的区域则采用传统纤维素的技术。通过在绕组热点区域放置Nomex材料并减小冷却油道,在固定的铁心窗口放入更多的铜,这样可提高原有设备的容量。
通过对该主变压器温升计算,在110%容量下,其油顶层、低压绕组平均温升、低压绕组热点温升、高压绕组平均温升、高压绕组热点温升均满足GB 1094.2-2013 《电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升》第6.2条额定容量下的温升限值的要求。具体温升计算值如下表所示。