500kV穂西變電站變壓器選型探討

程正剛　霍艷萍　梁振升

摘 要：初步探討了500 kV變壓器選型要點(diǎn)，并根據(jù)工程實(shí)際，分析了500 kV穂西變電站變壓器的選型，以期為500 kV變電站變壓器的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：變電站；ASA變壓器；單相變壓器；空載損耗

中圖分類號(hào)：TM402 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.095

隨著廣州市國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、高速發(fā)展，廣州電網(wǎng)建設(shè)出現(xiàn)了大容量、高密度供電需求的新形勢(shì)。500 kV楚庭（穂西）變電站是廣州500 kV電網(wǎng)在本市南部的一座樞紐變電站，最終建設(shè)規(guī)模為6×1 000 MVA。該變電站的建設(shè)對(duì)促進(jìn)廣州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

變壓器是500 kV超高壓大型變電站中的核心元件，主變型式和參數(shù)的確定不僅直接影響著變壓器結(jié)構(gòu)和工程投資，對(duì)電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行也有著極大的影響。根據(jù)近年來500 kV變電站的建設(shè)情況，變壓器型式和參數(shù)往往因設(shè)計(jì)情況不同而存在差別。

1 500 kV變壓器現(xiàn)狀分析

500 kV變壓器按型式可以分為普通變壓器和自耦變壓器。與同容量的普通變壓器相比，自耦變壓器的體積較小、質(zhì)量較輕，因此楚庭（穂西）主變采用自耦變壓器。

當(dāng)前，500 kV自耦變壓器主要采用單相變壓器。單相變壓器組具有造價(jià)高、占地大、維護(hù)量大等缺點(diǎn)，因此在運(yùn)輸時(shí)可以將變壓器組分為三個(gè)單相變壓器；500 kV三相共體自耦變壓器具有占地小、投資省、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但是其運(yùn)輸會(huì)受到道路條件的限制。為了解決單相變壓器組占地大、造價(jià)高和三相共體自耦變壓器運(yùn)輸不便等問題，研制出了一種分解運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)組裝式三相一體變壓器，簡(jiǎn)稱“ASA三相一體變壓器”。ASA三相一體變壓器主要由鐵芯、線圈和油箱三部分組成，其最大運(yùn)輸量不超過35 t，基本不需要考慮道路狀況。

2 500 kV變壓器選型要點(diǎn)

下面根據(jù)楚庭（穂西）變電站在廣州供電系統(tǒng)中的重要作用、站址條件等，對(duì)與本站變壓器選型有關(guān)的幾個(gè)主要問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2.1 運(yùn)行可靠性

依據(jù)定性分析，單相變壓器組因結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，單臺(tái)單相變壓器故障率較ASA三相一體變壓器故障率低，但3臺(tái)單相變壓器的總故障率與1臺(tái)ASA三相一體變壓器的故障率幾乎相同。配置備用相后，單相變壓器的安全、可靠性較高，技術(shù)性能較好。

2.2 主變損耗

變壓器運(yùn)行時(shí)的有功損耗包括空載損耗和負(fù)載損耗，這兩種類型的損耗將直接影響變壓器的運(yùn)行效率。一般而言，ASA三相一體變壓器的空載損耗較大，而其負(fù)載損耗與三相共體變壓器和單相變壓器基本相同。常州東芝變壓器廠不同型式的1 000 MVA變壓器損耗對(duì)比如表1所示。

2.3 運(yùn)輸條件

對(duì)于不同的路況，變壓器的運(yùn)輸條件也不盡相同?？偟膩碚f，單相變壓器、ASA三相一體變壓器運(yùn)輸質(zhì)量較輕、運(yùn)輸高度要求較低，而三相共體變壓器運(yùn)輸質(zhì)量重、運(yùn)輸高度要求較高。

3 500 kV穂西變電站站址條件分析

廣州為省會(huì)城市，經(jīng)濟(jì)、政治地位較高，因此對(duì)供電可靠性的要求也非常高；再加上市內(nèi)文化古跡較多，城市道路公路網(wǎng)緊密，因此，其運(yùn)輸條件屬于限制條件。

4 500 kV穂西變電站變壓器選型分析

根據(jù)相關(guān)資料，并結(jié)合本站實(shí)際條件，對(duì)500 kV穂西變電站變壓器選型進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，詳見表2.

由表2可知，單相自耦變壓器技術(shù)成熟，變壓器大件運(yùn)輸難度比ASA三相一體變壓器低，配置備用相后，安全、可靠性高，技術(shù)性能較好，運(yùn)輸改造工作量適中，因此在500 kV穂西變電站主變壓器選型中最后采用該型變壓器。

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〔編輯：劉曉芳〕

Abstract： This paper makes a preliminary discussion on the 500 kV transformer selection points， and according to the actual engineering， analyses the selection of 500 kV Suixi Substation Transformer， to provide a reference for the selection of 500 kV substation transformer.

Key words： transformer substation； ASA transformer； single phase transformer； no-load loss