試驗成套設備填補國內外空白

科學導報訊 記者翟澤宇 3月24日，記者從山西電科院獲悉，該院經過努力，研制了世界首套可用于1000kV及以下所有電壓等級的變壓器現場空負載試驗成套設備，并成功用于位于平遙的晉中變電站建設，填補國內外空白。

據了解，特高壓變壓器是山西省向外輸送能源的重要支撐設備，但由于特高壓變壓器重量、體積大，受到公路、鐵路等運輸條件限制，對于偏遠交通不便地區，特高壓變壓器的運輸難度很大。為此，采用解體運輸式特高壓變壓器， 能大大降低運輸難度，解決大件運輸的制約，降低工程造價。由于特高壓變壓器經歷了解體-運輸-現場組裝過程，鐵芯、線圈均經過拆裝，再組裝，變壓器要進行空負載試驗，但目前國內外均無特高壓變壓器現場空負載試驗設備，也無開展先例，這成為現場組裝特高壓變壓器順利交接的難題。

山西電科院針對1000kV特高壓變壓器空載試驗過程的容性特性，提出了強無功支撐的逆變方法，采用多角移、大串級的18級逆變形式，同時通過優化移相變壓器散熱結構，加裝抗震緩沖裝置，形成低諧波含量、全容性載荷能力、移動箱式3000kW大功率試驗電源系統。研制了符合特高壓變壓器空載試驗、可現場調整的高壓濾波器組。采用了對稱補償雙單元補償結構，同時通過電磁場仿真優化了每個單元的電容器布局，極大縮小單元的結構尺寸，符合現場使用要求。同時對提高超低功率因素下的損耗測量精度采用了對稱信號、隔離地線干擾等方法。通過對勵磁變壓器、濾波單元、電源系統、變頻電源系統、測量系統等設備進行集成，研制了控制保護系統，有效保證成套設備在短路、接地、電壓欠壓、過流等情況下的安全性，形成了世界首套可用于1000kV及以下所有電壓等級的變壓器現場空負載試驗成套設備，并成功應用于山西省平遙晉中變電站建設，填補國內外空白。

2015年12月至今，山西電科院使用1000kV特高壓變壓器現場空負載試驗裝置完成了500kV侯村站1號主變壓器B相、220kV岢嵐站1號主變壓器和1000kV晉中站1號主變壓器C相、B相的現場空載及負載試驗。通過對空負載試驗結果的分析，并與出廠試驗數據比較，驗證了變壓器鐵心和繞組的空負載設計參數、工藝制造、現場組裝等滿足標準和技術條件的要求，大幅減少運輸成本和返廠維護的費用，對推進解體運輸式特高壓變壓器應用及我國特高壓的全面建設起到了重大作用，目前節約成本5800萬元，并取得發明專利4項，實用新型專利3項。