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品牌:SKIM270GD176D
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SKIM270GD176D 　技术分析
6．1　现场组装三相变压器
6．1．1　空调间及净化间的设置
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程先生 139 188 64473 qq:937926739

　　根据国内外各变压器生产厂的有关技术资料，现场组装三相变压器须在一定面积的空调间和净化室内进行，并且要求降尘量小于0.20mg／m3和室内温度低于20℃。组装一台像溪洛渡水电站这样的三相变压器工期约为107天，并需增加油箱的起吊高度。SKIM270GD176D现场组装后的变压器需安装就位，由于组装后变压器重量重（如溪洛渡水电站组装三相变压器重约480t），运输尺寸大（如溪洛渡组装三相变压器约为10.2m×3.1m×4.5m），对于主变压器布置在地下洞室内的超大型水电站，很难满足组装后三相变压器运输要求，且空调室和净化室必须设置在主变压器洞室内，增加了主变洞室的地下开挖量和土建工程量。由于水电站土建施工和设备安装工期较紧，导致主变组装和土建之间的施工干扰大，空调室和净化室很难满足降尘量小于0.20mg／m3要求。
6．1．2　组装质量和工期制约因素SKIM270GD176D
　　现场组装变压器的组装质量和工期受到许多不确定因素的制约，如：
　　（1）现场设备、工具和材料配置，设备本身的质量，组装、调试及时间的不确定性；
　　（2）现场指挥管理系统和技术人员组织管理能力及经验、事故处理能力的不确定性；
　　（3）设备或工艺出现缺陷时，**处理能力的不确定性；
　　（4）变压器在现场组装SKIM270GD176D后需进行短路阻抗和负载损耗测量等例行试验，还应进行绕组对地和绕组间的电容测定、暂态电压传输特性测定、三相变压器零序阻抗测量和空载电流等特殊试验（这些试验对单相变压器或组合变压器来说，是在工厂内完成的），这样既增加了现场的试验项目和试验设备，又增加了现场组装工期的不确定性。
6．1．3　工程应用经验
　　据近年来的统计资料显示，即使是在工厂内组装完成的500kV级大型变压器，无论是国产的还是进口的，在运行中都出现过一些问题，而现场的SKIM270GD176D组装条件与工厂相比有很大的差距，使得变压器的整体质量更难保证。现场组装三相变压器目前国内仅在220kV变压器中应用过。虽然500kV现场组装三相变压器在理论上是可行的，但在实际安装中还没有经验，可能会遇到一些预想不到的问题而延误工期，甚至影响整个工程进度。
　　综上所述，现场组装500kV三相变压器方案SKIM270GD176D，因缺乏设计、制造及现场安装的经验，无法保证变压器的质量和安装进度，对溪洛渡水电站来说，技术风险极大，将直接影响到电站的可靠运行和效益发挥。为保证工程的质量、工期和运行的安全可靠，在溪洛渡水电站不**采用现场组装三相变压器。
6．2　单相与组合三相变压器的详细技术比较
6．2．1　可靠性SKIM270GD176D
　　单相变压器组由三台单相变压器组成，一般采用三台变压器分别布置在单独房间内，油路完全分开，可排除三相短路的可能性，提高电站运行的可靠性，但是仍然存在着相间短路的可能性。
　　组合三相变压器具有共用油系统，三相靠在一起布置，引出线连接、油箱和油路部分在现场装配形成，其性能受变压器设计和制作工艺、施工组织和管理、安装人员的技术水平和工作态度、安装设备和工器具配备，以及现场安装条件等诸多因素的影响，存在变压器共用油系统部分渗漏的可能性。组合三相变压器中一相漏油时，可导致变压器组的油位降低，使完好相受故障相牵连。由于组合三相变压器的低压和中性点引线布置在共同的油道内，不能**排除发生三相短路的可能性。但是随着变压器设计、SKIM270GD176D制造和安装技术的不断发展，组合三相变压器采用单独的油箱，仅用引线管道将三相连成一体，相当于将三台独立的单相变压器的油路连接起来，并尽可能减少现场安装的工作量，并随着施工手段和安装工艺的不断改进，只要加强现场的施工管理和监督，完全可以保证其运行的可靠性。此外，组合三相变压器在现场组装后相当于一台三相变压器，共用一套油保护及冷却系统，减少了冷却器和中低压套管、油枕等的总数量，有利于设备布置和降低造价。
　　目前，在国内的许多水电站中，都已经使用了组合三相变压器（电压达到220kV级，容量达到180 MVA），制造和运行都积累了丰富的经验。国外如日本，在地理偏僻的水电站也大量采用组合三相变压器（包括500kV级）。
　　综上所述，组合三相变压器在可靠性方面较单相变压器略低，但完全能满足电站安全运行要求。
6．2．2　安装
　　单相变压器组的安装较三相组合SKIM270GD176D式变压器的简单方便，但是三台单相变压器分开布置，增加了变压器低压侧封闭母线三角形连接的难度和工作量。
　　三相组合式变压器安装难度在于将三台单相变压器油路连接起来形成统一的油系统。这不但需要制造厂在设计和制造中充分考虑到组合三相变压器在SKIM270GD176D高地震地区长期运行的安全性，也要求安装单位对该问题有足够的重视，保证安装质量。同时组合三相变压器的低压侧三角形连接在器身内部完成，使离相封闭母线布置相对简单，但是在安装时变压器绕组暴露在空气中的时间较单相变压器略长。
6．2．3　布置
　　单相变压器组由三台单相变压器组成，一般采用三相分开布置（国外有将三台单相变压器布置在一个变压器室的实例）。按我国电力设备典型消防规程（DL5027－93）要求，油量超过2 500kg及以上的变压器必须分开布置，距离小于10m（500kV）时应以防火隔墙分隔SKIM270GD176D。超大型水电站单相变压器的油量远远超过规程的要求，必须分开布置安装，故占地面积大（如溪洛渡水电站单相变压器布置尺寸约34m×11m×14m）。
　　组合三相变压器能简化布置、节省占地面积。
该变压器由引线连接管道或共同的上节油箱将三个单相变压器组成一体，SKIM270GD176D在布置上与三相变压器相近（如溪洛渡水电站单台组合三相变压器布置尺寸约为20m×11m×14m）。
　　 单相变压器组与组合三相变压器相比，缺点有：
　　 （1）占地面积大；
　　（2）与发电机出口母线的连接复杂，母线布置困难，且增加母线长度、运行费用和能耗；
　　（3）需增加地下洞室尺寸来布置厂用电设备，增加了土建的工程量；
　　（4）厂用电设备不易合理地布置在供电负荷附近，增大了供电回路损耗、压降且难免电缆交叉布置等问题。
　　因此，在变压器布置方面上，组合三相变压器比单相变压器组在技术和经济上均更为合理。
6．2．4　备用相
　　超大型水电站采用单相变压器组或组合三相变压器，为了保证电站运行的可靠性，当变压器台数较多时需设置备用相，以提高电站运行可靠性，减少停电损失。单相变压器组的备用相更换较组合三相变压器方便，只需要将高、低压侧连接处拆开取出故障 相，将备用相安装就位重新连接好高低压侧，并作相应试验即可。而组合三相变压器更换备用相除需上述工作外，还必须排出部SKIM270GD176D分组合三相变压器的变压器油，拆下共用油系统的所有管路，移出故障相，然后将备用相安装就位，连接好油路，并且还要对新的变压器重作必要的试验后才能再次投入运行，更换故障相的时间较长。
6．2．5　冷却方式
　　在水电站设计中，对于布置在地下厂房内的主变压器，一般采用水冷却方式，因为对于水电站来说取水相对容易，水冷却器效率高、噪音低，与风冷方式相比，SKIM270GD176D可改善地下厂房的通风散热条件，提高变压器效率和运行可靠性。但我国主要的大江大河一般含砂量较大，部分流域存在浮石、杂草和水生物等杂质，易使冷却器管路发生堵塞，降低冷却效率，甚至导致冷却器故障，所以选择水冷却器时也应根据各电站现场具体情况采用不同型号的冷却器。
　　目前排砂型以及双重管密封结构的水冷器已研制开发成功，并已在二滩、龚嘴、刘家峡、太平驿、万安、东风电站应用，运行情况良好。以前生产的水冷却器进水口承受的压力仅为0．07 MPa，新型水冷却器进出水承受压力可达1．0 MPa。采用双重管密封结构的水冷器，在发生管道渗漏时，设于夹层中监测渗漏的传感器将发出信号，可及时发现问题，避免冷却水从胀口部位渗入油中。
　　根据超大型水电站实际情况和国内外水冷却器的研制、生产和运行情况综合考虑，主变压器水冷却器宜采用双重管、排砂型的产品。
7　变压器结构SKIM270GD176D
　　目前**上生产两种不同结构形式的变压器： 一种为芯式变压器结构；另一种为壳式变压器结构。绝大多数的制造厂生产芯式变压器，只有少数制造厂生产壳式变压器。一般壳式变压器多为大容量变压器。两种变压器的主要结构及特点如下：
7．1　铁芯
　　芯式变压器的铁芯为立式框架结构，绕组围绕芯柱成立式圆筒布置。芯柱用不同宽度的硅钢片叠装成圆形，上、下磁轭用同样宽度的硅钢片叠装成矩形，并用夹件紧固，铁芯与绕组被固定在油箱中。
　　壳式变压器具有两平行磁路，铁芯围绕绕组成水平布置。铁芯由同样宽度的硅钢片组成，并在下层箱体的凸缘上进行搭接叠装。上箱体落在铁芯绕组装配件上，SKIM270GD176D并与下箱体焊接，铁芯被固定。铁芯四周靠箱体侧板可靠的压紧，而未采用压紧螺栓，不会因不均匀压紧而使变压器特性变坏。
7．2　绕组
　　芯式变压器绕组用纸包扁铜线或多根并联换位导线绕制而成。绕组结构有连续圆筒式，连续饼式和纠结式。不同电压绕组分内外层布置，如双绕组变压器有高低布置和高低高布置。
　　壳式变压器绕组用纸包矩形（几乎为正方形）铜导线或多根并联换位导线绕制而成。数根导体包在一起作为一个线圈元件，并有连续绝缘纸层，层外涂有黏接剂，以便成形线圈每层牢固黏在一起。绕制结构多为纠结式，不同电压绕组成垂直平行布置，低压绕组紧靠磁轭布置，高低压部分绕组组成一组，一般变压器绕组由二组、四组或六组组成。
7．3　特点
　　壳式变压器绕组完全被绝缘材料覆盖，绕组成垂直布置，在绕组和铁芯之间嵌入木楔，以防错位，所有各面都被铁芯和油箱紧紧夹住，机械力分布在较大的区域内，机械强度高，可放倒运输。铁芯的整个周边被箱体侧板压紧，因此噪音水平较低。
　　上述两种结构型式都适用于超大型水电站的主变压器。
8　经济分析
　　变压器的经济分析应考虑变压器的本体造价、运输费用、土建工程费用、安装调试费用和运行费等综合费用，以及国内外主要变压器厂对变压器本体造价的报价不一等因素。国内工程的主变压器经济比较见表2。
　　根据已收集的国内外主要变压器厂所SKIM270GD176D提供的资料，并参考其他已建和在建工程的比较结果，对主变压器采用单相变压器、组合三相变压器方案进行经济比较，各部分费用的相对比较见表3。
9　综合比较和结论
9．1　综合比较
　　单相变压器组：虽然该方案设计、制造、运行经验成熟，可靠性高，设置备用相后，故障时更换较方便，停电时间短，单相运输重量能满足水运或铁路运输的要求，但投资**贵，且布置比较拥挤。
组合三相变压器：投资比单相变压器省，设置备用相后，故障相更换时间较单相变压器长，具有一定的设计制造经验，可靠性较高，运行维护方便；运输重量在60t以下，能满足水运或铁路运输的要求；随着变压器制造和安装水平的提高，通过制造厂的现场技术指导和配合，可适当提高变压器的可靠性和缩短安装工期；组合三相变压器布置简便，为大型地下厂房的布置节约了开挖量和土建工程量；组合三相变压器有利于发电机母线的布置、缩短母线长度、节约母线投资、节省运行费用和降低能耗。
9．2　结论
　　受溪洛渡水电站运输条件的限制，不宜采用整体三相变压器方案；为了保证变压器整体安装质量和工期，不**采用现场组装三相变压器方案；组合三相变压器和单相变压器组均能满足溪洛渡水电站安全可靠运行的要求，但组合三相变压器投资较省，可大大缩小变压器的占地面积，这对采用地下厂房布置的水电站来说尤为重要；采用组合三相变压器有利于大电流离相封闭母线的布置连接，具SKIM270GD176D有缩短母线长度、减低母线投资和电能损耗等优越性。
　　综合考虑溪洛渡水电站的具体情况，**组合三相变压器为其主变压器型式
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