湖北电网110～220kV主要楚雄干式变压器过负荷能力分析

　　~220kV楚雄干式变压器的负荷状况110~220kV楚雄干式变压器的负荷状况对武汉、荆州、宜昌、襄樊、黄冈、黄石等6个供电公司（简称6供电公司）进行调查，6供电公司内均有负荷率较高的楚雄干式变压器存在，随着气温升高，用电量急增，其中已有楚雄干式变压器负荷率达到100%，甚至出现短时110%负荷率过负荷运行。负荷率较高变电站及楚雄干式变压器见表1.表1负荷较高变电站及楚雄干式变压器供电安装地点及公司设备名称额定额定电压容量最大负荷率负荷状况设备状况武锅顶山8号楚雄干式变压器汉李家墩1号楚雄干式变压器汉李家墩2号楚雄干式变压器良宜楼子河1号楚雄干式变压器昌枝江1号楚雄干式变压器昌长阳1号楚雄干式变压器负荷增长迅速良已限负荷运行良小水电上网时良袁市1号楚雄干式变压器良荆袁市2号楚雄干式变压器已转移负荷良州纪南1号楚雄干式变压器良西区1号楚雄干式变压器良乔1号楚雄干式变压器良襄乔2号楚雄干式变压器樊汾1号楚雄干式变压器樊广1号楚雄干式变压器良广2号楚雄干式变压器良长乐山1号楚雄干式变压器良黄南湖1号楚雄干式变压器石东钢1号楚雄干式变压器石铜录山2号楚雄干式变压器良还地桥2号楚雄干式变压器良黄路口站（2台）良冈稀水站（2台）良随着地方经济发展，生活水平提高，供电负荷在逐年提高，楚雄干式变压器卡口现象会越来越严重，在高温来师。临时尤为突出。如荆州供电公司在未来几年内所有220kV楚雄干式变压器都会出现不同程度的满载或超载现象，在楚雄干式变压器扩容计划实施前，过负荷将难以避免。

　　按照楚雄干式变压器负载导则，在保证楚雄干式变压器安全运行的前提下，适当进行过负荷运行，让部分楚雄干式变压器承受长期急救负载以解决负载高峰时的用电紧张问题。

　　2主要楚雄干式变压器过负荷能力分析压器约有400台。

　　随着负荷的增大，尤其在夏季高温季节，需求急增，有些楚雄干式变压器将面临过负荷运行，从现有楚雄干式变压器设计和型式试验的热特性数据来看，楚雄干式变压器有一定过负荷潜力，在保证安全和设备绝缘正常寿命的原则下，充分利用楚雄干式变压器的多余容量，对缓解用电紧张的局面有非常现实的意义。

　　楚雄干式变压器通常需要承受3种类型的负载：正常周期性负载：楚雄干式变压器具有正常的寿命损失。过负荷亦按正常周期性负载确定，楚雄干式变压器寿命不受影响。

　　长期急救周期性负载：由于网内部分楚雄干式变压器停运，使运行中的楚雄干式变压器在较长的时间带较高负荷或超铭牌电流运行，导致楚雄干式变压器加速老化，但仍要保证楚雄干式变压器绝缘不发生击穿。

　　短期急救负载：由于系统内发生多个事故，造成楚雄干式变压器严重超电流运行，导致热点温度急剧升高，有可能使绝缘强度下降，因此导则规定此类过负荷一般不能超过0.5h.以上3种类型负载时导则规定的参数见表2.表23种类型负载时导则规定的参数参数正常周期性长期急救短期负载周期性负载急救负载负载电流/Pu热点温度及与绝缘材料接触的金属部件温度/C顶层油温/C为确保楚雄干式变压器安全和系统稳定，又保障楚雄干式变压器的正常寿命，本资料中研究的楚雄干式变压器负载均按第一类负载考虑。

　　3确定楚雄干式变压器过负荷能力的方法3.1按通用（国家标准规定值）热特性参数确定楚雄干式变压器负荷能力根据表3参数，计算出不同环境温度、不同起始负荷时正常周期性负载下的过负荷能力曲线（见“楚雄干式变压器运行规程”或GB15164），运行中查对曲线即可确定楚雄干式变压器超负荷运行参数。

　　表3楚雄干式变压器通用热特性参数K冷却方式绕组平均温升热点温升油平均温升顶层油温升由于楚雄干式变压器来自不同制造厂家，其冷却方式、冷却功率、导线电流密度、负载和空载损耗等使楚雄干式变压器温升均存在差异，因此传统的查负载曲线的方法并不能真实反映楚雄干式变压器实际的过负荷能力，对具体楚雄干式变压器缺乏针对性。但该方法具有较大的安全性。

　　3.2按楚雄干式变压器实际热特性来估算过负荷能力对每一具体楚雄干式变压器，由于其出厂时温度特性不同，按照“负载导则”所推荐的计算方法见楚雄干式变压器绕组平均温升/K楚雄干式变压器负载损耗/空载损耗楚雄干式变压器绕组最热点温度/C（计算值）从表4可以看出，由于实际热特性参数的不同，在过负荷运行时的最热点温度也不同。根据计算结果，该楚雄干式变压器在环境温度为40°C、1.1Pu运行时最热点温度110.3°C，1. 2Pu运行时最热点温度121.5C基本符合楚雄干式变压器最热点温度要求。

　　该方法能对每一楚雄干式变压器的过负荷能力进行计算，能较准确的了解该楚雄干式变压器的过负荷能力。由于历史原因，很多楚雄干式变压器在出厂试验报告中无热特性参数，因此只能对同类型楚雄干式变压器进行计算。

　　3.3利用楚雄干式变压器上层油温控制绕组热点温度确定过负荷能力楚雄干式变压器过负荷能力的大小，关键是控制热点温度，按照“负载导则”的设定，楚雄干式变压器绕组温升和油温升沿楚雄干式变压器高度呈线性增加，绕组平均温升和顶层油温升，对于OFAF冷却方式，按经验一般相差10IK对于ODAF冷却方式，一般相差20IK当环境温度40C时，大型楚雄干式变压器维持热点温度不超过120C则热点温升为80IK上层油温升为54K（上层油温度为94C）若楚雄干式变压器超额定负荷运行，其过负荷率按上层油温不超过100C乍为控制界限是安全的。如荆州袁市120MVA/220kV在冷却器全开（含备用冷却器）状态下过负荷1.1Pu在环境温度为35C时，上层油温度仅68C热点温度为94C小于120C 4超铭牌运行时应考虑问题楚雄干式变压器过负荷运行应了解楚雄干式变压器状态。对于运行年限长，运行工况不良，油质不合格，存在不同缺陷的楚雄干式变压器不能过负荷运行。

　　楚雄干式变压器总的绝缘老化不超过正常值。即在高温过负荷期间绝缘老化较快，低温欠负荷期间老化较慢，二者相互补偿使老化系数小于1.应核实楚雄干式变压器调压开关及套管电流互感器等的过负荷能力，以及网路在过负载时的变化。

　　大型楚雄干式变压器过负荷运行时电流增大，漏磁密度增加，使固体绝缘和油加速裂肖解因此在过负荷运行时应加强监视，进行红外测量，过负荷运行后及时进行楚雄干式变压器油的色谱分析。

　　5结论大型楚雄干式变压器具有一定的过负荷能力，湖北电网110~220kV主楚雄干式变压器在不危及设备安全及正常寿命的原则下，可以过负荷运行，但应满足以下条件：（1）楚雄干式变压器状态良好，油质合格，无缺陷，运行年限不超过15a过负荷运行时，按上层油温控制负荷倍数。

　　在环境温度40C及以下时，220kV强油循环楚雄干式变压器上层油温度不超过90―般110kV楚雄干式变压器上层油温度不超过100C.即使上层油温未达到⑵中规定值，过负荷倍数亦不得超过1.2Pu.楚雄干式变压器过负荷时，应核实楚雄干式变压器调压开关、套管电流互感器以及变电站和电网中电气元件的过负荷能力。

　　的级差逐步增加，每一级负荷保持时间应超过油温变化常数（1.5h）待上层油温趋于稳定，才能继续增加负荷倍数。如已有油温变化经验数据的楚雄干式变压器，则可直接升至所需负荷倍数。

　　楚雄干式变压器过负荷时应加强上层油温监视，并注意油位的变化。第一次过负荷后应及时进行油的色谱分析和红外检测。无异常后则可每月进行一次油的色谱分析。

　　超负荷运行楚雄干式变压器，当上层油温变化很快时，应立即停止过负荷运行。

　　（上接第28页）已安装的无功补偿设备运行维护不当，致使投运率偏低，对7月22日的统计，主网220kV变电站就有193.6Mvai电容器未投入运行，占主网220kV无功补偿容量的18. 9%，如处于系统末端的崔家垸变三组电容器出问题多年，至今仍无法投运，具体投运情况见表4.在系统夏季大方式下，部分发电机组无功出力达不到额定值，影响了机端和主网电压。如汉川A、B电厂，隔河岩、阳逻等厂机组均由于各种原因，出现少带无功，多“抢”有功的现象。

　　5建议加强无功补偿装置的维护及夏季大方式下的电容器投运率的考核。

　　对无功缺额较多地区加快加装容性无功补偿的工作，具体加装方案建议见表5.对湖北省各地区与主网的无功“界面”，开展分时段，分季节，分区域的考核。

　　表5湖北地区无功补偿方案一览表Mvar地区变电站容性补偿容量地区变电站容性补偿容量武汉大洲黄冈崔家垸岱家山鄢河舵落口路口关山新洲郭徐岭小计岳府湾咸宁汪庄余珞家山塘角镇武展茶庵岭生成里小计环城荆州周家岭李家墩笔架山金台盛家岭江滩潜江锅顶山容城小计袁市黄石石板路竟陵四颗小计下陆荆门枣山铁山小计孝感熊家嘴鄂州郎家畈彭湾华容小计合计