贵广i回直流系统换流变压器冷却器的节能研究

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1、2013年第7卷第5期南方电网技术高压直流输电20l3VoI．7No．5SOUTHERNPOWERSYSTEMTECHNoLoGYHVDCTransmission文章编号：1674-0629(2013)05-0043—03中图分类号：TM411；TM721．1文献标志码：A贵广I回直流系统换流变压器冷却器的节能研究李毅，崔学龙，陈亮(中国南方电网超高压输电公司贵阳局，贵阳550003)摘要：高压直流输电系统中换流变压器冷却器负荷占站用电负荷一半以上，因此降低换流变压器冷却器能耗对降低高压直流输电损耗具有关键意义。通过分析

2、贵广I回冷却器控制策略，发现其3个节能缺陷，提出基于负载率的多级控制的新方法。通过现场试验，新策略不影响换流变压器可靠性和寿命，同时冷却器功率降低36．7％，对现有高压直流输电系统站用电节能降耗具有重要参考价值。关键词：高压直流输电；变压器；冷却器；节能；负载率ResearchonEnergySavingoftheConverterTransformer’SCoolerinGuizhou-GuangdongIHVDCSystemLIYi，CUIXuelong，CHENLiang(GuiyangBureau，CSGEHVP

3、owerTransmissionCompany，Guiyang550003，China)Abstract：TheloadofconvertertransformercoolerexceedshalfofallthestationloadinHVDCsystem，SOtoreducethelossofthecooleristhekeytoreducethelossofHVDCsystem．AnalyzingthecontrolstrategyofGuizhou—GuangdongIHVDCLine，thispaperfin

4、dsthreedefects，andgivesanewmethodofmulti—stagebasedofloadrate．Inthefieldtest，theloadofcoolercanbereduced36．7％withoutreducingreliabilityandlifeoftransformer．givingreferencefortheHVDCstationreducingitsloss．Keywords：HVDC；transformer；cooler；energysaving；loadrate高压直流输

5、电系统年站用电量约占直流输电量值50K。两者具有相同的冷却器投切策略(见的0．12％左右，站用电负荷主要为换流变压器平表2)。波电抗器冷却器(简称换流变压器冷却器)、阀厅主表1换流变压器损耗及冷却器配置控楼中央空调、阀塔水冷却系统等，其中换流变压Tab．1LossofConve~erTransformerandConfigureofCooler器冷却器占到站用电负荷一半以上。因此研究换流变压器冷却器节能降耗的控制策略，对于降低高压直流输电站用电量具有重大意义。本文通过研究贵广I回直流输电系统整流站的换流变压器压器冷却器控

6、制策略，在节能降耗方面分析其缺陷，提出改进意见，现场试验进行验证，最后进行经济性分析。1贵广l回换流变压器冷却器配置表2冷却器控制策略贵广I回单极配置3台高压侧换流变压器和3Tab2ControlStrategyofCooler台低压侧换流变压器，额定功率均为297MVA，采用强迫导向油循环风冷，但两者具有不同的损耗和冷却器配置，如表1所示J。其中，高压侧换流变压器的损耗较大，冷却器配置功率较大，1台高压侧换流变压器的冷却器总功率为56．8kW，低压侧为44kW。两者采用相同的绝缘材料和绝缘油，具有相同的温升限值，绕组温

7、升限值55K，顶层油限南方电网技术第7卷速上升，17：【)(】上升到最高值45℃，然后随着负载2冷却器的热平衡率和气温下降而下降，24：00为34℃。按照绕组比冷却器的冷却功率应与换流变压器损耗相对油温高20℃计算，14：00绕温达到60℃，启动冷却应，确保油温绕温不超过温升限值，冷却器冷却功器第二级控制，18：00油温开始下降，23：30左右率工程计算方程式为油温下降到35℃，启动冷却器第一级控制。Q=KFAt。(1)式中：Q为冷却功率，W；K为整个传热面上的平均传热系数，w／(m·℃)，F为传热面积，m；△f为两种流

8、体之间的平均温差，℃。对于换流变压器冷却器，、F都是定值，△r是散热器内的变压器油和周围的空气温度，油泵能够提高散热器内的油温，风扇能够降低周围的空气温度，两者均能增大△f，提高冷却功率。设4组图2油温曲线冷却器的冷却功率为1．0P．u．，则1组冷却器(4个Fig．2CurveofOilTemperature风扇)为