特高压变压器突发短路试验的可行性分析

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1、特高压变压器突发短路试验的可行性分析　　摘要：在全球能源问题日益严峻的形势下，特高压交流输电技术将获得大量应用。特高压变压器作为输电线路的重要设备之一，其质量和可靠性直接关系到电力系统的安全稳定运行。目前，特高压变压器的抗短路电流能力还需依赖仿真验证的方式。该文从变压器短路试验要求出发，对1000kV等级特高压变压器开展短路试验的技术方案及最小系统需求进行了分析，并提出了大致的设备投资规模。　　关键词：特高压变压器突发短路试验IEC60076　　中图分类号：TM723文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）12（c

2、）-0013-04　　Abstract：Astheglobalenergyproblembecomesmoreandmoresevere，theultra-highvoltage（UHV）ACtransmissiontechnologywillgetalargenumberofapplications.TheUHVtransformer，asoneoftheimportantequipmentofthetransmissionsystem，itsqualityandreliabilityisdirectlyrelatedtoth

3、esafeandstableoperationofpowersystem.Atpresent，theabilitytowithstandshortcircuitoftheUHVtransformerstillneedhavetheaidofcalculationandsimulation.Basedontransformershort-circuittestrequirements，thetechnicalschemeandtheminimumtestsystemrequirementoftheUHVtransformersho

4、rt-circuittestwereanalyzedrespectively，andtheequipmentinvestmentscalewasputforwardapproximately.　　KeyWords：Ultrahighvoltage；Transformer；Short-circuitwithstandtesting；IEC60076　　?S着用电负荷的不断增加，电力系统输电规模越来越大。特高压交流输电技术以输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少等特点，在远距离大容量输电领域获得青睐[1]。截至2016年9月

5、，商业运营目的的特高压交流输电工程投运4项，在建3项，全部采用我国自主研发的1000kV等级特高压输电技术。可以预见，随着全球能源互联网建设的不断推进，特高压交流输电技术将获得越来越多的应用。　　特高压变压器作为输电线路的重要设备之一，其质量和可靠性直接关系到电力系统的安全稳定运行[2]。目前，特高压变压器的抗短路电流能力还需依赖仿真验证的方式。　　专门用于检验变压器承受短路故障能力的试验项目为突发短路试验，是利用试验系统产生的短路电流来考核变压器的动稳定性，是对变压器综合技术能力和工艺水平的考核[3，4]。目前，我国开展大型电

6、力变压器突发短路试验的机构主要有沈阳变压器研究所和苏州电器科学研究院。沈阳变压器研究所最高可对220kV等级变压器开展短路试验，苏州电器科学研究院最高可对500kV等级变压器开展短路试验。国际上，KEMA和CESI目前最高可对500kV等级变压器开展短路试验，远期KEMA可对750kV等级变压器开展试验[4，5]。总之，世界范围内尚无任何机构具备1000kV特高压变压器的突发短路试验能力。　　该文从变压器突发短路试验要求出发，对1000kV等级特高压变压器开展短路试验的技术方案及最小系统需求进行了分析，并提出了大致的设备投资规模

7、。　　1变压器突发短路试验　　标准IEC60076-5中，明确规定了双绕组变压器进行短路试验时的非对称电流峰值和对称电流均方根值。而对于多绕组变压器和自耦变压器，需要根据对所有可能出现故障情况下短路电动力计算结果的分析来选择试验工况[3]。而该文的重点是试验系统的需求分析，因此仅以双绕组变压器为例进行分析。　　1.1标准要求　　由标准IEC60076-5可知，变压器短路试验的对称电流均方根值It需满足下式，　　其中，S为系统短路视在容量，US为系统标称电压，Is为系统侧短路电流，ZS为系统短路阻抗，Sr为试品变压器的额定容量，U

8、r为施压绕组的额定电压，Uk为折算到施压绕组侧的短路阻抗百分数，Zt为折算到施压绕组的试品变压器短路阻抗，I为施压绕组在额定容量下的短路电流值，Ut为额定短路电流下施压绕组上承受的电压，U2为加到施压绕组上的试验电压，Zr为折算到U2侧的系统短路阻抗，It为U2