專利名稱：一種從變壓器內(nèi)部加熱變壓器油的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從變壓器內(nèi)部加熱變壓器油的設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對電力和能源的需求量越來越大。而煤炭資源大部分布在我國的西北部地區(qū)，把煤炭資源轉(zhuǎn)化為電力送往沿海經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)是最經(jīng)濟最有效的方法。我國“十二五”期間將大力發(fā)展特高壓電網(wǎng)，要建設(shè)多條750-1000kV交流和土 800kV直流輸電線路，超特高壓變壓器設(shè)備投入量也將以驚人速度增加。我國西北地區(qū)屬嚴(yán)寒地帶，特高壓電氣設(shè)備安裝、交接試驗、并網(wǎng)和現(xiàn)場檢修，難免要遇到極端寒冷的氣候。超特高壓交直流變壓器要求安裝過程中器身在發(fā)熱狀態(tài)下進(jìn)行濾油機熱油循環(huán)，特別是交接局放試驗和并網(wǎng)時，變壓器器身溫度要求在10°c以上，這就提出了避免超特高壓變壓器低溫絕緣試驗和低溫并網(wǎng)的課題。古老的渦流法、熱風(fēng)法、電熱板法和濾油機熱油循環(huán)等加熱方法。這些加熱方法都有其共同的缺點:熱效率低、加熱時間長、經(jīng)濟性差、實施較為困難，而且對于電壓等級高、容量大的超特高壓變壓器并不適用。在溫度很低的情況下，利用濾油機進(jìn)行熱油循環(huán)只能將變壓器油加熱到一個較低的溫度，特別是絕緣試驗和并網(wǎng)前的靜放期內(nèi)不能使用；此外，變電站不可能提供較大的動力電源來加熱變壓器，只能提供有限的動力電源
實用新型內(nèi)容
為了在較短時間內(nèi)將變壓器油從較低的溫度條件下迅速提升到試驗和并網(wǎng)所要求的溫度，本實用新型提供了一種從變壓器內(nèi)部加熱變壓器油的設(shè)備。本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種從變壓器內(nèi)部加熱變壓器油的設(shè)備，包括動力電源、調(diào)壓器和補償電容器組，還包括勵磁變壓器，所述調(diào)壓器為感應(yīng)式調(diào)壓器，所述補償電容器組為集裝箱移動式電容器組，動力電源輸出端連接感應(yīng)式調(diào)壓器，勵磁變壓器與感應(yīng)式調(diào)壓器連接。將變壓器一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組連接動力電源進(jìn)行加壓、連接電容器組進(jìn)行無功補償，動力電源輸出端連接感應(yīng)式調(diào)壓器，根據(jù)不同容量和電壓等級的變壓器對變壓器油升溫的要求對調(diào)壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，勵磁變壓器將變壓器外施電壓提升到加壓要求值，補償電容器組補償加熱變壓器所需的感性無功。該加熱方法的基本原理是:將要進(jìn)行升溫一側(cè)繞組短路，另一側(cè)施加經(jīng)過計算后的電壓，短路側(cè)和加壓側(cè)要根據(jù)變壓器參數(shù)和加熱設(shè)備參數(shù)經(jīng)過計算后靈活選擇。這時從加壓側(cè)看變壓器等值于一個電感并聯(lián)一個電阻，由外接電源供給變壓器大容量感性無功和較小容量的有功。此外，用補償電容器組補償變壓器所需的感性無功，這時變壓器的等值電感和補償電容器接近并聯(lián)諧振狀態(tài)，實現(xiàn)了接近完全的補償。在電感和電容并聯(lián)的電路中，當(dāng)電容的大小恰恰和電感發(fā)生諧振時，oL=l/coC (其中ω是角速度，L是電感，C是電容)，也就是電源電能全部為電阻消耗，此時諧振頻率f(l= I
所述的動力電源無需提供無功功率，只提供變壓器所需要的有功功率。安裝在高
壓或中壓側(cè)的分接開關(guān)調(diào)在合適分接位置，原邊電流達(dá)到額定值時，電力變壓器的損耗相當(dāng)于額定負(fù)載時的損耗。而施加經(jīng)過計算的電壓值，這時輸入功率基本上都消耗在變壓器等值電阻上，利用變壓器的部分負(fù)載損耗產(chǎn)生的熱量來加熱變壓器器身等。本實用新型所述的加熱過程中按照如下順序進(jìn)行操作:首先，接線前檢查電容器組的電容量是否符合計算值要求；其次，將變壓器短路側(cè)(根據(jù)計算，可靈活選擇加壓側(cè)和短路側(cè))短路連接；再次，進(jìn)行接線，完成動力電源、調(diào)壓器、勵磁變與補償電容器組的連接；再次，對變壓器進(jìn)行變比調(diào)整，確定短路損耗是否可符合計算要求；再次，確定調(diào)壓器的實際輸出電流是否在額定電流的范圍內(nèi)；最后，將勵磁變的輸出電壓升至設(shè)計加壓值，開始進(jìn)行變壓器油的升溫過程。為了更好地實現(xiàn)變壓器的溫度提升，在變壓器外部加設(shè)保溫設(shè)備。保溫設(shè)備采用防雨阻燃保溫被。利用本實用新型，補償電容器組提供的容性電流與感性電流相互補償，動力電源提供的有功電流為變壓器油進(jìn)行升溫。本實用新型具有以下效果:1.本實用新型是從變壓器線圈內(nèi)部和結(jié)構(gòu)件發(fā)熱，包括線圈電阻、導(dǎo)線渦流和結(jié)構(gòu)件等損耗發(fā)熱，我們統(tǒng)稱為等值電阻損耗發(fā)熱，因此只要變壓器有適當(dāng)?shù)谋卮胧?，此方法的升溫效果非常高，并·且升溫均勻，不會有局部過熱；2.本實用新型采用了集裝箱移動式補償電容器組結(jié)構(gòu)，移動方便，整個系統(tǒng)的就位和接線的工作量也比其他加熱法少得多，大大減少了工作量；3.本實用新型為靜止?fàn)顟B(tài)升溫，能夠滿足超特高壓變壓器交接局放試驗和并網(wǎng)前必須有足夠時間靜放的要求。因此，此方法是其他變壓器油升溫方法不可替代的；4.本方法具有良好的通用性。通過計算，所有普通等級電力變壓器以及超、特高壓交流變壓器和換流變壓器都可以采用本方法進(jìn)行變壓器油的升溫，從而解決超特高壓變壓器低溫安裝、試驗、并網(wǎng)和檢修問題，在不同項目中只需根據(jù)計算結(jié)果調(diào)整相關(guān)加熱設(shè)備的參數(shù)即可。

圖1本實用新型接線原理圖；圖2本實用新型試驗情況圖；圖中:1、動力電源,2、調(diào)壓器,3、勵磁變壓器,4、補償電容器組,5、變壓器，IR、有功電流，IL、感性電流，1C、容性電流。
具體實施方式
針對750kV，容量為500MVA的特高壓變壓器，其負(fù)載損耗為184.6kW。短路電壓
9.41kV，設(shè)計加壓7kV(要經(jīng)過計算，一般施加電壓不要超過短路電壓的80%，同時還要滿足加熱功率的需要)，中壓額定電流1189A。[0021]得到設(shè)計電流=1189X(7/9.41) =884A;變壓器加熱可用損耗=184.6X (7/9.41) 2=102kff;需要的感性無功=7X884=6188kVA如圖1所示的本實用新型接線原理圖中，選用大于IOOkW的動力電源I進(jìn)行加熱，所選用的無功補償電容器組4是集裝箱移動式電容器組，可滿足設(shè)備的可移動性要求；所選用的動力電源是變電站供給的低壓電源；所選用的調(diào)壓器2是感應(yīng)式調(diào)壓器；所選用的勵磁變壓器3是配電變壓器。經(jīng)試驗驗證，移動式補償電容器組所提供的無功補償功率可以滿足本方法對加熱的要求。加熱時電容器補償7900kVar，變壓器5輸入電壓7.05kV，電容器補償電流為835A，具體加熱效果由圖2可以看到，室外溫度-20° C的條件下，在20個小時內(nèi)，頂層油溫由2.5° C提升到了 29.1° C，滿足交接試驗條件的和并網(wǎng)要求，從而良好的保證了變壓器的安全投運。`
權(quán)利要求1.一種從變壓器內(nèi)部加熱變壓器油的設(shè)備，包括動力電源、調(diào)壓器和補償電容器組，其特征是:還包括勵磁變壓器，所述調(diào)壓器為感應(yīng)式調(diào)壓器，所述補償電容器組為集裝箱移動式電容器組，動力電源輸出端連接感應(yīng)式調(diào)壓器，勵磁變壓器與感應(yīng)式調(diào)壓器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從變壓器內(nèi)部加熱變壓器油的設(shè)備，其特征是:變壓器外部加設(shè)保溫設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從變壓器內(nèi)部加熱變壓器油的設(shè)備，其特征是:該保溫設(shè)備為防雨阻燃 保溫被。
專利摘要本實用新型提供了一種從變壓器內(nèi)部加熱變壓器油的設(shè)備，利用本設(shè)備將要進(jìn)行升溫的變壓器一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組施加電壓，利用補償電容器組補償加熱變壓器所需的感性無功，動力電源提供的有功電流為變壓器油進(jìn)行加熱。本實用新型從變壓器內(nèi)部進(jìn)行加熱，加熱均勻，加熱效果好，可以有效地提高低溫條件下變壓器的加熱效率。
文檔編號H01F27/28GK203135276SQ201320083979
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者劉東海, 馮爭人, 韓凱 申請人:山東電力設(shè)備有限公司