伴随着电网规模和用电需求的不断增加，电力变压器的容量和电压等级不断提高，电力变压器的体积也相应增加，导致成品变压器体积较大，难以运输，为了解决大容量特高压变压器运输困难的问题，现场组装将成为发展趋势。
根据国内外变压器现场安装真空注油的工艺要求，为了减小变压器绝缘材料中所含的水分对绝缘强度和运行寿命的影响，变压器现场安装完成后必须进行干燥处理，上层油温要求精确控制在70～80℃，以确保变压器的绝缘状态安全。
目前，国内外关于变压器现场安装时的加热方法包括热油循环或喷淋、油箱铁损加热法、零序电流加热法和短路法，其中热油循环是主要的且使用最为广泛的方法。但是在低温环境下，热油循环的加热效率很低，往往无法达到标准要求的温度而难以实施，需要辅助加热联合作用。低频加热技术由于电流频率低，能以更低电压对绕组进行加热，同时消耗的无功功率也减小，提高了电源的使用效率，加热效率更高。
国内外相关研究和工程应用成果表明，采用低频加热技术将极大地提高特高压变压器现场加热的效率，在特高压变压器现场加热具有良好的应用前景。但低频加热时变压器绕组是否会引起绕组局部过热损坏变压器绝缘，以及低频加热时如何配合热油循环和油泵进行更加高效的加热干燥都鲜有研究。
针对传统热油循环法在寒冷地区现场加热特高压变压器效率偏低的问题，武汉大学电气与自动化学院、南网广东电网公司广州供电局、国网湖北省电力公司电力科学研究院的杜志叶、肖湃、郝兆扬、段辞涵、谢齐家，在2022年第15期《电工技术学报》上撰文，采用流-热耦合仿真方法，建立典型特高压交流变压器绕组流体-温度耦合数值模型，仿真分析1000kV特高压交流变压器热油循环加热及低频加热的温升规律，提出一种基于低频加热绕组热点温度反馈结果确定散热器油泵开启合理时间的变压器加热干燥方法，对于保障特高压交流变压器的现场组装后的安全运行具有重要的意义。
研究人员的分析结果表明，在仅有热油循环时，滤油机输油管下进上出与上进下出两种热油循环方式无明显差别；在低频加热过程中，采用下进上出热油循环方式加热效率更高、整体油温分布更均匀。而将低频加热与热油循环加热配合，基于绕组热点温度的反馈结果，在满足温升限值的条件下，在7h时开启散热器及油泵可以将加热时间由27h缩减至18h，加热效率提升33.3%，加热过程中绕组绝缘安全。
他们指出，通过流体-温度场多物理场仿真分析，确定低频加热时散热器油泵开启合理时间，通过温升试验验证了基于绕组热点温度反馈的低频加热干燥方法的可行性，为寒冷地区特高压交流变压器的现场加热干燥提供了新的高效解决方案。
本文编自2022年第15期《电工技术学报》，论文标题为“基于绕组热点温度反馈的特高压交流变压器低频加热干燥方法研究”。本课题得到国家自然科学基金资助项目的支持。
相关市场动态
推荐市场动态
点击排行
