油浸空心接地电抗器采用分接开关调电抗的研究

专 题 综 述油 浸 空 心 接 地 电 抗 器 采 用 分 接 开 关调 电 抗 的 研 究王 维 征 , 王 士 杰 , 王 健( 保 定 天 威 集 团 保 菱 变 压 器 有 限 公 司 , 河 北 保 定 0 7 1 0 5 6 )1 引 言对 于 5 0 0 k V 并 联 电 抗 器 , 一 般 采 用 通 过 中 性 点接 地 电 抗 器 来 接 地 , 而 此 种 电 抗 器 根 据 线 路 的 实 际情 况 一 般 需 3 个 不 同 的 电 抗 值 , 也 就 是 说 需 要 引 出3 个 抽 头 。 目 前 各 电 抗 器 生 产 厂 家 对 于 此 种 情 况 , 除线 端 A 外 , 一 般 有 几 个 抽 头 就 用 几 个 套 管 引 出 。 但是 当 抽 头 数 量 超 过 3 个 , 或 末 端 要 求 安 装 套 管 C 采 用 有 几 个 抽 头 用 几 个 套 管 引 出 的 方 案 时 , 既增 加 成 本 又 影 响 美 观 , 还 易 造 成 用 户 操 作 和 接 线 的不 便 。 因 此 , 笔 者 对 能 否 采 用 一 套 调 节 装 置 来 调 节电 抗 , 以 达 到 各 抽 头 只 需 要 1 支 套 管 和 1 套 C T 就能 满 足 客 户 的 需 求 进 行 了 研 究 。2 空 心 电 抗 器 电 抗 的 计 算 方 法电 抗 器 绕 组 示 意 图 如 图 1 所 示 。根 据 文 献 5 , 空 心 电 抗 器 绕 组 的 电 感 计 算 公 式为 :L =04 L, H ( 1 )式 中 N 绕 组 匝 数d 平 均 直 径 , 可 由 图 2 曲 线 根 据 、 查 出 , 其 中 参数 = h / d , = a / 电 抗 高 度 , 辐 向 宽 度 , 的 电 抗 与 电 感 的 关 系 式 为 :X = 2 f L , ( 2 )式 中 f 频 率 , H ( 1 ) 和 式 ( 2 ) 可 得 出 如 下 结 果 :X =02f L, ( 3 )3 电 抗 调 节 装 置 的 选 取由 上 述 公 式 可 以 看 出 , 通 过 调 整 a 、 d 、 h 尺 寸 和绕 组 匝 数 N 均 可 达 到 调 整 电 抗 的 目 的 , 但 绕 组 匝 数的 更 改 对 电 抗 值 的 影 响 效 果 最 为 显 著 。 因 此 , 如 能 找到 一 种 能 够 调 节 绕 组 匝 数 的 调 节 装 置 , 即 可 较 容 易地 获 得 不 同 的 电 抗 值 。对 于 变 压 器 来 说 , 高 压 一 般 都 带 分 接 范 围 , 而 获取 分 接 范 围 的 手 段 是 通 过 开 关 调 节 匝 数 来 获 得 不 同的 电 压 值 。 那 么 是 否 也 可 以 采 用 开 关 来 调 节 电 抗 器绕 组 匝 数 来 获 得 不 同 的 电 抗 呢 ? 从 理 论 角 度 来 讲 , 应该 说 采 用 开 关 是 完 全 可 行 的 。 但 对 于 采 用 分 接 开 关后 , 是 否 会 对 电 抗 值 和 损 耗 有 较 大 影 响 , 笔 者 通 过 模 电 抗 器 绕 组L = 00 . 90 . 80 . 70 . 60 . 50 . 40 . 30 . 20 . 100 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 80 . 91 . 01 . 11 . 21 . 31 . 41 . 5图 2 、 曲 线第 4 5 卷 第 5 期2 0 0 8 年 5 月T R A N S F O R M E RV o l . 4 5M a yN o . 52 0 0 8王 维 征 、 王 士 杰 、 王 健 : 油 浸 空 心 接 地 电 抗 器 采 用 分 接 开 关 调 电 抗 的 研 究第 5 期型 试 验 进 行 了 验 证 , 模 型 布 置 如 图 3 所 示 。4 模 型 参 数 及 试 验 结 果4 . 1 模 型 参 数额 定 电 流 : 3 0 电 抗 : 5 5 0 , 偏 差 : 0 + 2 0 %电 抗 抽 头 : 3 5 0 、 4 5 0 、 5 5 0 损 耗 : 1 2 k 水 平 : 首 端 L I / A C 5 3 0 / 2 0 0 k L I / A C 2 0 0 / 8 5 k 考 虑 制 造 成 本 、 加 工 周 期 和 操 作 简 便 等 诸多 因 素 , 模 型 采 用 无 励 磁 分 接 开 关 作 为 调 节 装 置 来调 节 绕 组 匝 数 , 可 实 现 调 整 电 抗 地 目 的 。4 . 2 试 验 结 果试 验 结 果 如 表 1 所 示 。5 结 论由 试 验 结 果 可 以 看 出 , 采 用 分 接 开 关 后 , 电 抗 和损 耗 试 验 值 完 全 可 以 满 足 要 求 , 并 且 与 传 统 方 案 ( 抽头 直 接 引 出 方 式 ) 得 出 的 试 验 值 基 本 相 当 。 采 用 分 接开 关 后 , 对 电 抗 值 和 损 耗 的 影 响 完 全 可 以 忽 略 。 当 空心 接 地 电 抗 器 的 抽 头 数 量 超 过 3 个 , 或 末 端 要 求 安装 套 管 C T 时 , 采 用 合 适 的 分 接 开 关 来 调 电 抗 是 较为 理 想 的 选 择 。参 考 文 献 : 1 陈 乔 夫 , 李 湘 生 . 互 感 器 电 抗 器 的 理 论 与 计 算 M . 武汉 : 华 中 理 工 大 学 出 版 社 , 1 9 9 2 . 2 本 书 编 委 会 . 电 抗 器 设 计 计 算 与 管 理 制 度 及 预 防 性 试 验标 准 规 范 实 用 手 册 M . 北 京 : 北 方 工 业 出 版 社 , 2 0 0 7 . 3 张 德 明 . 分 接 开 关 的 选 用 J . 变 压 器 , 2 0 0 6 , 4 3 ( 6 ) : 3 7 . 4 张 德 明 . 分 接 开 关 的 选 用 J . 变 压 器 , 2 0 0 7 , 4 4 ( 1 ) : 4 5 . 5 卡 兰 格 罗 夫 , 采 伊 特 林 著 . 电 感 计 算 手 册 M . 陈 汤 铭 , 刘 宝 安 , 罗 应 立 , 等 译 . 北 京 : 机 械 工 业 出版 社 , 1 9 9 2 X 2X 3X 1X 2X 3套 管引 线绕 组分 接 开 关油 箱 箱 壁图 3 模 型 布 置 图表 1 模 型 电 抗 及 损 耗 试 验 结 果项 目 保 证 值 设 计 值试 验 值采 用 分 接 开 关 抽 头 直 接 引 出电 抗/ A - X 1 3 5 0 3 8 8 . 7 3 7 5 . 3 3 7 8 . 1A - X 2 4 5 0 4 8 7 . 9 4 6 6 . 7 4 7 0 . 3A - X 3 5 5 0 5 9 3 . 8 5 6 1 . 3 5 6 6 . 7损 耗 / k W 1 2 8 . 0 6 8 . 1 1 8 . 1 3!( 上 接 第 1 7 页 )剪 应 力 为 :H= 7 R b + 2 0 . 7 R h=4 2 1 0 00 . 7 1 5 1 0 0 + 2 0 . 7 1 5 4 0= 2 2 . 3 M P 应 力 为 : = 2H+ 2V= 2 2 . 32+ 1 3 6 . 52= 1 3 8 . 3 M P 缝 强 度 许 用 切 应 力 = 1 4 0 M P a , , 所以 , 角 焊 缝 强 度 满 足 要 求 。由 以 上 计 算 可 以 得 出 , 固 定 板 的 抗 弯 强 度 和 固定 板 与 基 座 板 之 间 直 角 焊 缝 的 强 度 全 部 满 足 抗 震 要求 。4 结 论根 据 变 压 器 结 构 与 受 力 特 点 进 行 抗 震 分 析 是 必要 的 。 抗 震 计 算 逐 渐 成 为 变 压 器 设 计 中 的 一 个 重 要环 节 , 越 来 越 受 到 行 业 界 的 重 视 。