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500kV变压器超铭牌容量运行能力计算的探讨
来源: | 作者: | 发布时间: 2021-03-04 | 121 次浏览 | 分享到:

  1 前言
  
  随着电网负载的增大,对电力的需求急增。为保证对电力用户的供电或保证电网的稳定安全,需要提高变压器的输送容量,最大限度地发挥变压器固有的超额定电流运行水平,即变压器超铭牌容量运行能力。因此,在保证安全和设备绝缘正常寿命的原则下,充分利用变压器的多余容量,可缓解用电紧张的局面。在系统N-1的运行方式下,变压器可能要承受150%的超铭牌容量运行,按国网公司110kV~500kV油浸式变压器技术标准,对新变压器的超铭牌容量运行能力要求为:在环境温度40℃下,起始负载为80%额定负载,150%额定负载连续运行时间不低于30min,而变压器热点温度不超过140%。
  
  为确定变压器超铭牌容量运行能力,运行单位通常会对变压器超铭牌容量运行能力进行核算,其计算方法一般按照国标GB/T 15164-1994的计算公式,依据变压器出厂时的温升试验结果(油顶层温度、绕组平均温度)和损耗数据[空载、负载(三侧同时满负载)]等进行计算。笔者按照上述方法对多台500kV变压器超铭牌容量运行能力进行了计算,发现多台变压器的超铭牌容量运行能力非常有限,与实际状况有较大的偏差。经过研究,认为其主要原因在于该计算方法在计算参数的选取上过于严格,变压器的实际超铭牌容量运行能力相对于计算结果应有较大的裕度,为充分发挥变压器的实际超铭牌容量运行裕度,笔者对GB/T 15164-1994的计算方法进行了一定的修正,并就绕组时间常数及绕组顶部油温对计算结果的影响进行了分析。
  
  2 计算参数的选择
  
  GB/T 15164-1994中公式(1)和公式(2)负载损耗的选择均为三侧满负载时的总损耗,超铭牌容量运行时也是按照三侧同时超铭牌容量运行来考虑,同时绕组的平均温升也取各绕组中的最大值。而实际上500kV变压器在运行中的超铭牌容量运行主要是对高、中压绕组而言,低压绕组主要为无功负载,负载一般比较固定,不会产生超铭牌容量运行的情况,因此低压绕组的温升事实上对热点温升的影响很小,若按照GB/T 15164-1994选择计算参数进行计算,计算结果和实际运行状况相比会产生较大的偏差。
  
  以某合资厂的500kV变压器为例,表1为该变压器的出厂损耗和温升数据。

[附件:详见附件]