发展超高压与特高压变压器类产品值得注意的几个问题.pdf

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趣高,度影,“发展
1992年第4期
电机
程学..报
(总第40期)
发展超高压与特高压变压器类产品
值得注意的几个问题
TM406
省电机工程学会输变电设备专业委员会
提要〕本文铩述了国外近期对高与特高变正产品的发展趣势中所研究的问题,.伍抬
磁暴对変坛器的影啊、变压器内部用氧化锌阅片保护、変!器空载全令闻试验、变器油的油质う
组内油的流速和変に器在负載ド的声级水。
随着输电系统电压等级的提高,变电如果在太阳发生爆发活剥时,地躐场将受到
设备制造厂提供的输变电设备电压等级也随太阳耀斑和日冕泂穴的影响面会发生变化。
之而提高。目前,国内已有很多厂能提供因太阳爆发活动时会发出带电粒子,这些带
500kV级各种输变电设备。这些产设备经、电粒子传到空间后。有一部分带电粒子会到
过输电系统中的实际运行考验,取得」不少达地面而影响地磁场,使地磁场发生局部磁
运行经验,也暴露出不少问题。就变压器制场的变化。由于地磁场局部磁场的变化,在
造专业而,正在根据质量完善化措施对地上产生感应电位的梯度,根据国外的
500kV级变正器与互感器改进结构与制造上实测数据,有时可达每公卫7伏。此感应
艺,以便向输电系统装备运行更可靠的产电位的梯度又引起地磁感应电流并在地壳内
品。本文就近期国外对超高压与特高压变压循环。剧烈的地磁场变化被称为磁暴,磁暴
器类品的发展趋势中所研究的问題作一论分十级,用K0~K9表示。K5级以上磁暴对
述,以引起我们从事变压器制造专业.与运行输电系统有影响。典型的地磁场磁暴周期为
专业的各方面专家加以注意。
6分钟,有的周期比6分钟更长,周期较长
时,感应电位梯会低地。
磁暴对变压器的影响
当输电系统花不同点接地时,这些点在
近期,已有很多家发现,当地磁场存磁暴期间会有不同的感应电位。不同感应电
磁暴时,対和输电系統上运行的20kV以位的差所产生:的地磁感应电流的一部分可通
上变压器磁路有严重影啊,从而导致输电系过变压器中点而在输电系统中分流。
统产生不同程度的故障,因此不少国家正在
图1中地磁感应电流化1991年3月24日I同
采取措施,防止输电系统上运行的输灭电设一天内在加拿大与芬被检測到。见图2与
备发生故障。
劉3
在正常情况下,地磁场是恒定不变的。
从檢測出的地磁电流波形来看是崔连
文为米莫浩同恋拭
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的直流电流。
当地磁毖应电流在变压器绕中通过
时,每相为三分之一地磁感应电流,这个值
足以导致变压器的磁路更为饱和,从而产生
电压的谐波分量。由于地磁感应电流为准连
续直流,故铁心在交流的一个半波中产生严
重傯和,见图4。
从图4可知,畸变的激磁电流中既含有
奇次谐波,又含有偶次谐波。因激磁电流滞
图し地磁应电流在变压器中分流
后于系统电压90°,所以变压器要消耗大量
的无功功率,并引起系统电压的下降。
内的直流激磁磁通以相同方向流过,所以磁
地磁感应电流对变压器的影响还与变压通要以空气为回路。此回路具有较高磁阻,
器的铁芯结构型式有关。
故可防止过大激磁磁通产生。因此;地磁感
在三相三柱芯式铁芯中,在所有三个柱应电流对三相三柱芯式铁芯仅产生较小效
g91t年3月24日加拿大拉迪松变电站中交歴器组中记录劉的地磁电流(磁暴为式级,时间为检林な时。)
B路31991年3用24口芽兰劳马变压器组中记录到的地磁电流(在变压器中点沺到,时间为格林成尔时间。)
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B'1
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于点流的激磁U
率,并引起系统降
但是,对三相五柱芯式铁芯,或三合单
4,变压器噪声水平増加,在普质上
相变压器组(不论铁芯是芯式还是尧式),较更纵深,曾记录到能增加14dB的噪水
或三相式铁芯而,由于磁通以较低磁平。
的铁芯作为回路,直流激磁磁通可达到较大
5.变压器输出的奇次、偶次谐波比E
的数值,它使铁芯有不对称性的饱和。在目会使输电系统中的电容器组过载,引起继电
前使用的高导磁晶粒取向冷轧硅钢片条件器误动。
下,激磁电流峰值很容易达到直沇电流的10
在加拿大、美国、英国都有磁暴引起变
倍。此时,铁芯内激磁电流与激磁磁通会在ぼ器执坏的报导。因此,加拿大、美国、芬
半波内以脉冲形式出现。磁暴产生的地磁感兰、英国、日本、澳大利亚、瑞上等国家都
应电流,对三相五柱芯式铁芯、单相变压器在研究磁暴对擒电系统与变压器的影,并
组(超高ぼ与特高压变压器常采用单相变ぼイ初步效果。美国电科院支持发射一个卫
器组成的三相组)与三相売式铁芯将产生严?星,探测太空中电离层中电喷流的活动,并
重的影响。这些影响包括
告采取措施,防止地孩感应电流产生的事
1.溦磁磁通的脉冲波会仨结构件中产故。
生:湖流、损耗与过热。在罔外;曾记录到
所以,在发爬高与特高床变压器时
200A的激磁电流峰值。在幞拟试验中,
我国屯应开这方府的研究,尤其我国的东
100A直流注入中点10分钟,它产生48倍空。北地区,因这个地区易受磁的影响。
载电流与7倍空载执耗,夹件上有附加温升
「C
变压器内部用氧化锌阀
2.在绕或引线的并联回路产上不
平衡电流。
片保护
3.变压器从系究中吸取大心功功
超尚正和特高压输电系究中,在叫外と