1000MVA主变压器高阻抗电压参数的选择(3)

44广东电力第23卷

器、220kV母线是否分母线运行以及220kV电网是否与外区电网联络运行等多种可能的运行方式进行了短路电流计算,所得结果见表1。

表1 500kV木棉变电站远期220kV母线短路电流

2015年母线短路电流/kA

UZ

1-2

UZ1-2取20%或以上的阻抗电压参数的变压器成本增大,与UZ1-2取18%的变压器相比,选取更高阻抗电压参数的变压器性价比并未提高。

综合分析,500kV木棉变电站容量为1000MVA的主变压器UZ1-2宜选择18%,与UZ1-2取14%的变压器相比较,远期可降低220kV三相短路电流3kA左右,降低220kV单相短路电流3~4kA,有利于提高供电的可靠性和运行的灵活性。根据变压器厂家提供的相应参数,500kV木棉变电站主变压器阻抗电压参数的选择如下:UZ1-2取18%;UZ1-3取59%~60%;UZ2-3取38%~40%(此处UZ1-3为主变压器高压侧至低压侧的阻抗电压,UZ2-3为主变压器中压侧至低压侧的阻抗电压)。

随着广东电网规模的不断发展,将逐步形成由1个或2个500kV变电站的3台以上主变压器带一片220kV电网的分区运行模式,其中片区内的500kV变电站的220kV母线一般是片区内的短路电流控制节点。木棉变电站地处珠江三角洲负荷中心区,近期规划以500kV终端站的形式接入外环网,220kV电网转供能力较强,实施分区供电后,220kV侧短路电流主要受变压器等值阻抗影响。木棉变电站的建站模式在广东电网具备一定的代表性,对后续500kV变电站的参数选择具有一定的指导意义。

从广东电网的发展来看,应积极推广应用500kV高阻抗变压器,考虑到电网设备的系列化和标准化,在广东电网规划及工程设计中,近期新建的、容量为1500MVA的主变压器,其阻抗电压参数UZ1-2宜选择24%;容量为1000MVA的主变压器,其阻抗电压参数UZ1-2宜选择18%,待变压器生产技术进一步成熟后,再根据实际需要提高要求。

2020年母线短路电流/kA

6台变压器与外区无联络三相38 436 5634 9133 3831 9630 6538 40

单相48 4345 5544 7642 8841 8940 8342 78

6台变压器分站运行三相47 1943 1839 8138 7434 4032 1947 19

单相55 8652 2148 3845 0843 841 3444 87

4台变压器与外区联络运行三相

单相48 2946 8945 0943 4743 3342 0442 40

14%16%18%20%22%24%

39 8738 1436 6335 2733 9632 8

加装小电抗39 87

从表1的计算结果知道,若500kV木棉变电站主变压器的UZ1-2取14%,远期220kV母线三相及单相短路电流超标均将会成为制约木棉变电站运行的主要因素。若提高主变压器的阻抗电压参

数,则可降低变电站220kV三相及单相短路电流,降低联络运行的500kV变电站的220kV三相及单相短路电流,对500kV短路电流水平影响较小。UZ1-2值每提高2%,变电站220kV母线三相及单相短路电流平均降低1~1 5kA和1 5~2kA,而加装中性点小电抗仅能限制变电站220kV单相短路电流

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。500kV木棉变电站主变压器的

阻抗电压参数UZ1-2采用18%或以上的话,可以适应远期电网的发展,满足限制短路电流的要求。

b)损耗上的考虑。阻抗电压参数UZ1-2取18%的变压器与UZ1-2取14%的变压器相比较,负载功率损耗差额约为60kW,空载损耗差额约为10kW,相对年电能损耗为182 9MWh,相对年电能损耗费用约为9 15万元,差距不大。

c)成本上的考虑。阻抗电压参数UZ1-2取18%的变压器与UZ1-2取14%的变压器相比较,变压器本体投资相差5%~8%。UZ1-2取20%的变压器与UZ1-2取18%的变压器相比,单台变压器投资8~,4 1000MVA变压器容性无功功率补偿容量分析

变压器短路阻抗电压参数提高,相应的变压器无功功率损耗增大,需要无功功率补偿设备的容量也将增加。

为限制5次及以上谐波,分组投切的并联电容器组的串联电抗率为5%;为限制3次以上谐波,串联电抗率为12%。3组并联电容器组中2组电抗,