今日頭條
官方微信
官方抖音
案例頻道 （廣州電力設(shè)計(jì)院，廣東 廣州 510600）霍艷萍
霍艷萍，女，漢族，廣東南海人，廣東工業(yè)大學(xué)工學(xué)學(xué)士，變電工程師，現(xiàn)就職于廣州電力設(shè)計(jì)院，從事變電一次設(shè)計(jì)工作。
摘要：介紹了500kV增城變電站在超規(guī)模擴(kuò)容設(shè)計(jì)過程中變壓器選型工程，對不同型式的變壓器進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，介紹了ASA型變壓器的現(xiàn)場組裝情況。
關(guān)鍵詞：500kV；主變；選型；論證
Abstract: In this paper, we introduce the transformer selection project in the ultra-scale expansion of 500kV substation in Zengcheng, compare different types of transformers from the technical and economic aspects, and introduce the ASA transformer on-site assembly of the situation.
Key words: 500kV; transformer; selection
500kV增城站是目前廣州東部電網(wǎng)最重要的支撐電源，主要承擔(dān)向黃埔區(qū)、蘿崗區(qū)和增城市供電的任務(wù)，近期還將承擔(dān)向廣州市中心城區(qū)供電的任務(wù)。本次增容改造的#1主變壓器，是為滿足2011年電網(wǎng)迎峰度夏需求、搶在木棉輸變電工程投產(chǎn)前的一項(xiàng)應(yīng)急措施。它的建設(shè)，可以基本解決2011年廣州東部電網(wǎng)迎峰度夏供電的緊張局面。同時可以改善增城#2、#3主變壓器的運(yùn)行檢修條件，適當(dāng)增大增城站500kV主網(wǎng)的下供能力，以及提高增城與相鄰供電片區(qū)的電力轉(zhuǎn)供和事故支援能力。對確保增城片區(qū)的安全供電將起到積極的作用。
1 工程簡介
500kV增城變電站原設(shè)計(jì)最終規(guī)模為3×750MVA，本期工程擴(kuò)建一臺1000MVA的變壓器，但站內(nèi)并沒有預(yù)留擴(kuò)建第四臺變壓器的位置。本期工程在不重新征地的前提條件下，考慮將#4變布置在現(xiàn)#1、#2主變中間（原來#1、#2主變消防小室）的位置。由于是超規(guī)模擴(kuò)建，針對變壓器外形尺寸有較高的要求，再考慮大件運(yùn)輸條件，故針對變壓器選型作出以下的分析。
2 主變壓器不同型式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
1000MVA變壓器可供選擇的型式有：①單相自耦變壓器；②三相一體自耦變壓器；③三相一體ASA自耦變壓器。現(xiàn)以常州東芝、重慶ABB及天威保變等廠為例，對上述三種類型變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較情況匯總于表1。
表1 增城增容改造工程1000MVA主變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表
3 選用ASA變壓器的現(xiàn)場組裝問題
1000MVA三相一體ASA自耦變壓器：三相一體ASA自耦變壓器又稱現(xiàn)場組裝式變壓器。最早由常州東芝變壓器有限公司引進(jìn)日本東芝技術(shù)開發(fā)的分解運(yùn)輸式變壓器（Advanced Site Assembly,簡稱ASA變壓器），主要是針對在山區(qū)或運(yùn)輸條件不佳地區(qū)大型變壓器運(yùn)輸困難的問題而開發(fā)的。這種變壓器徹底解決了大型變壓器的運(yùn)輸難題。ASA變壓器是將變壓器的主要部件合理地分解為幾個運(yùn)輸單元，每個單元的運(yùn)輸重量只有三相一體變壓器運(yùn)輸重的10%～30%，從而大大降低了運(yùn)輸重量。但ASA變壓器運(yùn)輸部件運(yùn)抵現(xiàn)場后，需要在現(xiàn)場進(jìn)行組裝。這是與普通變壓器不同、且需要增加的部分。
為確保ASA變壓器現(xiàn)場裝配的質(zhì)量，需要在現(xiàn)場搭建一個防塵室，建立與工廠相同的作業(yè)環(huán)境。室內(nèi)配備必要的工裝及設(shè)備，按照現(xiàn)場組裝作業(yè)的質(zhì)量保證體系操作，以保證現(xiàn)場組裝達(dá)到與工廠組裝同等的質(zhì)量水平。
現(xiàn)場就地安裝的防塵室分為外防塵室和內(nèi)防塵室兩部分。內(nèi)防塵室和外防塵室間有一個隔斷。內(nèi)防塵室上方安裝了一個活動頂棚。外防塵室作為部件拆包用，內(nèi)防塵室則為變壓器組裝用。內(nèi)防塵室要求濕度控制在50%以下，降塵量控制在20CPM（每分鐘粉塵粒）以下。防塵室的外形尺寸為：30m(長)×13m（寬）×16m（高）。具體詳見圖1。
圖1 防塵器示意圖
現(xiàn)場組裝從搭防塵室開始，到拆除防塵室，總工期大約65天。
表1 增城增容改造工程1000MVA主變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表
4 結(jié)論
4.1 技術(shù)分析
（1）上述三種變壓器型式均可作為增城站增容改造主變壓器的選擇方案。其中：單相變壓器國內(nèi)運(yùn)行業(yè)績最多，設(shè)備最為成熟，選擇無風(fēng)險；三相一體變壓器國內(nèi)尚無運(yùn)行業(yè)績，如選擇這為國內(nèi)第一例，有一定風(fēng)險；三相分體現(xiàn)場組裝ASA變壓器國內(nèi)已有運(yùn)行業(yè)績，基于國內(nèi)外成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，基本無風(fēng)險；
（2）變壓器大件運(yùn)輸方面：三種類型變壓器選擇其大件運(yùn)輸均不構(gòu)成顛覆性因素。其中ASA變壓器大件運(yùn)輸最為簡單，無需采取任何措施、利用公路運(yùn)輸即可直接運(yùn)至增城站；單相變壓器利用現(xiàn)有運(yùn)輸?shù)缆罚\(yùn)至增城站問題不大，僅有少量道路需要加寬、少量障礙需要拆遷，發(fā)生的運(yùn)輸措施費(fèi)約 80萬元；三相一體變壓器大件運(yùn)輸最為困難，較多道路需要加寬改造、一些障礙需要拆遷，發(fā)生的運(yùn)輸措施費(fèi)也最貴，高達(dá)390萬元；
（3）站內(nèi)主設(shè)備布置：為限制系統(tǒng)單相短路電流，本工程需預(yù)留變壓器中性點(diǎn)小電抗的安裝位置。如采用單相變壓器、因變壓器占地較大將無法布置；如選擇三相ASA變壓器或三相一體變壓器則可以布置；
（4）其它因素
在變壓器損耗、變壓器制造周期、日常運(yùn)行維護(hù)等方面，三種型式的變壓器無本質(zhì)差別。
4.2 經(jīng)濟(jì)分析
考慮變壓器本體及運(yùn)輸措施費(fèi)后，在三種型式變壓器中，ASA變壓器最便宜，總造價為4646 萬元，比單相和三相一體變壓器分別便宜 234 萬元及244 萬元。
5 結(jié)束語
以上從安全、經(jīng)濟(jì)角度發(fā)出，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，從多個方面對500kVA變電站主變壓器的選型原則闡述了意見， 旨在溝通設(shè)計(jì)基建安裝和生產(chǎn)制造各部門關(guān)系共同把好變壓器的選型關(guān)，科學(xué)、合理地選擇變壓器結(jié)構(gòu)型式、技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)，從而簡化變壓器結(jié)構(gòu)，降低造價，減少投運(yùn)后的維護(hù)和檢修工作量，降低運(yùn)行成本，提高運(yùn)行可靠性，在電網(wǎng)中發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。
從近年來500kV增城站的負(fù)載情況以及未來幾年整個供電區(qū)內(nèi)的500kV容量平衡結(jié)果看，增城站供電能力嚴(yán)重不足，主變重載問題持續(xù)加重，網(wǎng)供能力和可靠性嚴(yán)重不足，威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。從未來兩年的情況看，2010、2011年500kV變電容量缺口達(dá)到935MVA和649MVA，由于持續(xù)時間長，增城站因此將面臨沉重的供電壓力和巨大的運(yùn)行風(fēng)險。當(dāng)前情況下，盡快實(shí)施增城站增容改造是緩解增城供電區(qū)供電壓力，確保廣州東部電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的最為切實(shí)可行的方案。同時也是應(yīng)對2010年后電網(wǎng)建設(shè)可能出現(xiàn)難以預(yù)料情況的一項(xiàng)后備措施。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳志偉等. 淺談500kV自耦變壓器的設(shè)計(jì). 輸配電產(chǎn)品應(yīng)用[M]. 變壓器及儀器儀表卷總第78期.
[2]弋東方, 鐘大文. 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊[M].
[3] 張仲先. 對500kV變電站主變壓器選型原則的幾點(diǎn)意見[J]. 變壓器, 2005(4) 4.
摘自《自動化博覽》2010年第十期
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號