kV电抗器解读课件

750kV，100Mvar并联电抗器介绍

750kV，100Mvar并联电抗器1

单相油浸式并联电抗器

主要品种为750kV，500kV、330kV并联电抗器，少量为220kV63kV并联电抗器，单相额定容量主要有140，100，70，60，50，40，30，20Mvar三相油浸式并联电抗器

主要品种为高压220kV~63kV及以下低压并联电抗器，三相额定容量主要有80，60，50，40，30，20Mvar等平波电抗器主要品种为高压500kV~63kV平波电抗器单相油浸式并联电抗器2

PKDFP—500—3000—290平波电抗器一台PKDFP—500—3000—23

我国自行设计的第一条联网工程———西北—华中联网背靠背直流工程灵宝换流站PKDFP-120-3000-120平波电抗器我国自行设计的第一条联网工程——4BKD-100000/750单相并联电抗器

2004年10月生产，2005年4月一次通过所有的出厂和型式试验项目BKD-100000/7505介绍内容：一、750kV并联电抗器性能参数和要求二、750kV并联电抗器简介三、750kV并联电抗器工艺措施：四、试验介绍内容：6一、性能参数和要求1、BKD-100000/750并联电抗器的主要参数1.1型号：BKD-100000/7501.2名称：单相并联电抗器1.3额定容量：100Mvar1.4额定电压：800/√3kV1.5额定电流：216.5A1.6频率：50Hz1.7相数：单相1.8联结组标号：I1.9中性点接地方式：经小电抗接地1.10额定阻抗：2133.3Ω1.11冷却方式:油浸自冷（ONAN）一、性能参数和要求71.14总损耗根据用户的要求设计：≤170kW1.15阻抗允许偏差：在额定电压和额定频率下，并联电抗器额定电抗允许偏差为±5％，每相电抗与三相电抗平均值间的允许偏差不超过±2％1.16励磁特性：在1.5×800/√3kV电压下磁化特性为线性，在1.4至1.7倍额定电压下磁化特性连线斜率不低于原斜率的50%。1.17过励磁能力：并联电抗器在额定频率下的过励磁能力见下表。并联电抗器额定频率下的过电压允许时间过电压倍数1.151.21.251.31.41.5额定运行下允许时间20min3min1min20s8s1s1.14总损耗根据用户的要求设计：≤170kW过电压倍数81.18局部放电视在放电量：其测量方法按IEC现行标准规定进行,在试验电压为时高压线端的视在放电量：≤100pC1.19额定电压及额定频率下的电流谐波分量：当施加正弦波形的额定电压时,每相电流的三次谐波分量最大峰值不大于基波电流峰值的3%。1.20油箱机械强度：油箱能承受真空残压为13Pa和正压98kPa的机械强度试验，无损伤和不允许的永久变形。1.21密封要求：整台电抗器能承受在储油柜油面上施加30kPa静压力其试验时间持续24h，无渗漏。1.22振动限值：在额定持续电流下，油箱壁机械振动幅度限值为： 平均值≤50μm（峰-峰）； 最大值≤80μm（峰-峰）； 底部≤25μm（峰-峰）。1.18局部放电视在放电量：其测量方法按IEC现行标准规定91.23噪声水平（1）电抗器的噪声水平的测试符合IEC60076-10规定。（2）在额定容量下运行，距油箱2m处测量的噪声水平不大于74dB(A)。1.24总重量：127t1.25运输重量：96t(带油)1.26外形尺寸(mm)：9385×8020×124151.27运输尺寸（㎜）：4824×4010×3538

1.23噪声水平101.28套管技术指标：套管最小爬电距离：a）并联电抗器：高压侧：24000mm；中性点：3906mmb）中性点接地电抗器：高压侧：3906mm；接地侧：1260mm1.28套管技术指标：112.关键技术2.1并联电抗器磁场分析及局部过热问题的解决为了有效地解决高压并联电抗器局部过热这一关键问题，我们通过多年的研究和工程实践，我们总结了一套用大型计算程序精确计算，并与通过实测验证的产品进行比较的成功经验。为确保750kV并联电抗器无局部过热,我们分别采用有限元（FEM）和积分方法对并联电抗器磁场的进行了二维和三维的分析，对于并联电抗器的主磁通和阻抗的计算，两者的计算结果一致。通过对并联电抗器磁场的计算和分析，电抗器铁心中的磁密较低，不仅保证了电抗器有很好的线性度，而且也很好地控制了电抗器铁心中的损耗；线圈中的漏磁分布也十分合理，塔型线圈有效地避开了横向漏磁通较密集区域，在采用换位导线的情况下，线圈中的涡流损耗较低。2.关键技术12

并联电抗器的局部过热是由于漏磁通穿越结构件时产生的涡流所至，要彻底解决并联电抗器的局部过热问题，就必须了解漏磁场在并联电抗器中的分布，并能较准确地计算处在漏磁场中各结构件的涡流损耗密度，从而计算其热点的温升值。为此，早在九十年代初，我司与西安交通大学联合就并联电抗器漏磁场分布和温度场的分布进行了研究，并在此基础上提出了大量消除并联电抗器局部过热的结构设计原则和结构改进措施，为了验证改进后的效果，对葛州坝电厂的一台500kV,50Mar并联电抗器进行了结构改进，并热点分布测试，测试方法采用电阻元件和光纤元件两种方法。测量结果与计算值基本吻合。说明了我们采用的计算方法正确，采取措施得当。以下是10万并联电抗器磁场分布图并联电抗器的局部过热是由于漏磁通穿越结构件时产生的涡132.2电抗器电场问题的解决由于该产品采用层式线圈结构，其冲击分布十分均匀，梯度小，其绝缘结构的设计主要考虑其在900kV工频感应下的电场分布。我们利用电场分析程序进行了电场分析，对产品的绝缘进行了优化设计，线圈外屏蔽更为合理，改善电场的分布。合理布置绝缘角环的位置和尺寸，降低角环的沿面场强，并并适当放大了绝缘裕度，以提高其绝缘的可靠性。以下是与BKD-100000/750电抗器的在工频感应下的电场分布计算的部分结果。

2.2电抗器电场问题的解决14

引线绝缘主要需要考虑以下几个方面：引线到引线的绝缘，引线到油箱的绝缘，引线到铁心夹件的绝缘。这些绝缘距离是否合理直接并联电抗器的整体经济性。我们通过在高压套管均压环上用绝缘覆盖，引线到铁心夹件之间设有挡板。，器身与油箱合理布置，均匀分布引线附近电场等措施，避免引线电场的集中，保证绝缘强度。

在电场量化计算的基础上，进一步采取设计、工艺措施保证产品局放。引线绝缘主要需要考虑以下几个方面：引线到引线的绝缘，153.结构设计主体采用单相层式并联电抗器的结构，设计过程中充分吸收了我公司传统500kV高抗设计和生产经验。（1）铁心结构：单柱加两旁轭，铁心柱中有气隙垫块，铁心大饼为辐射形叠片，用特殊浇注工艺浇注成整体。并联电抗器铁心的压紧主要通过特制的碟形弹簧来压紧铁心柱的，因为100赫兹的脉动力是铁心饼间产生的，在此处压紧效果最理想。

3.结构设计16kV电抗器解读ppt课件17kV电抗器解读ppt课件18（2）线圈结构：线圈采用换位导线绕制，多层圆筒式结构，线圈为层式梯形结构，电场分布均匀，具有良好的电气性能。每层都设有层间的竖直冷却油道，使得油路通畅散热好，冷却效果良好，避免线圈温升过高。线圈首、末两端均设置有静电屏，冲击梯度小，电位分布均匀，具有良好的耐冲击能力，绝缘性能高。线圈引出线的焊接采用高频焊接，焊点处经过特殊处理以减少局部放电。为了提高电抗器的绝缘性能，我们还采取如下措施降低局放：1）进行电抗器的波过程计算，调节纵向电容，留有足够绝缘裕度。2）改善电场分布、降低电场强度，包括电极、接地极的圆整化。3）采用冷压焊工艺、改善电极形状，减少金属异物传播及产生的几率。4）采用煤油气相干燥工艺，真空注油工艺，并提高真空度。（2）线圈结构：195）用引进法国绝缘件加工中心的设备加工绝缘件，绝缘件周边圆整化，降低场强。

5）用引进法国绝缘件加工中心的设备加工绝缘件，绝缘件周边圆整20（3）器身结构：器身采用薄纸筒、小油隙结构，耐电场强度高。器身在上、下端部主绝缘位置采用了软角环和绝缘成型件，合理布置绝缘角环、成型件的位置和尺寸，使其设计与电场等位线相吻合，降低角环、成型件的沿面场强，提高耐电强度。在器身绝缘中合理布置绝缘件位置，分隔油隙,改善场强分布，提高了电气性能。器身和铁轭间设有相间隔板，通过可调整的楔形垫块将相间隔板撑紧。其绝缘结构的设计主要考虑其在工频960kV下的电场分布,我们利用电场分析程序进行了电场分析后，对该产品的绝缘结构进行了优化设计。并适当放大了绝缘裕度，以提高其绝缘的可靠性。（3）器身结构：21

（4）引线结构在750kV出头根部，通过特制的夹紧装置将其固定，防止出头的晃动和拉伸而损坏到线圈的根部，在750kV出头与油箱之间设有隔板。高压引线由穿缆式油纸电容式套管引出，根据工程需要装设套管式电流互感器。中性点出头与高压出头在同一侧引出后，将其从铁轭上部引至低压侧，再通过套管引出。

（4）引线结构22kV电抗器解读ppt课件23（5）油箱结构：油箱采用桶式拱顶箱盖结构，适合采用大规格尺寸的钢板，自动焊接，加工及表面处理、涂漆方便，且便于超声波检验。适合现代工业自动化生产，产品的质量和可靠性大大提高。油箱内壁放置有屏蔽，能有效吸收漏磁、降低损耗，避免油箱局部过热。油箱外形采用多边形筒式加箱盖结构，能承受真空和正压,无永久变形和损坏。

（5）油箱结构：24（6）总装结构：并联电抗器的油箱两侧带有24组可拆卸的宽片散热器，750kV套管选用国际知名品牌产品，此外，油箱上装有可抽真空的隔膜袋式储油柜，并装有进口测温装置，气体继电器，压力释放阀，油位表等保护装置。保护设备的布置，各种标识、安全防护设施及与用户的接口等都进行了精心的设计，充分体现安全可靠，以人为本的设计理念。

（6）总装结构：254.选用组件

A1主要部件材料表序号名

称国

别生产厂家及型号备

注1硅钢片日本新日铁

2换位导线中国西安兰威

3扁铜线中国西安华隆

4绝缘纸板中国泰州魏德曼

5绝缘成型件瑞士魏德曼

6变压器油中国新疆克拉玛依45＃绝缘油

7密封件中国西北橡胶厂

8钢材中国河南舞阳

9油箱屏蔽中国西电公司

10其他需要说明的主要材料

4.选用组件序号名称国别生产厂家及型号备2611高压套管英国或瑞典英国TRENCH或瑞典ABB12中性点套管抚顺TRENCH

13套管电流互感器中国西电公司

14油位计中国沈阳特种继电器厂

15气体继电器德国德国EMB公司

16压力释放阀美国QUALITROL

17

18油温度计瑞典AKM

19绕组温度计瑞典AKM

20片式散热器中国咸阳电工机械厂

序号名

称国

别生产厂家及型号备

注吸湿器西安鹏远开关中国11高压套管英国或瑞典英国TRENCH或瑞典ABB12中性点27序号名

称国

别生产厂家及型号备

注21油箱、储油柜等钢铁制品中国西电公司

22储油柜胶囊中国西北橡胶厂

23控制柜中国西安鹏远开关

24真空蝶阀中国西安鹏远开关

25

26

序号名称国别生产厂家及型号备注21油箱、28三、750kV并联电抗器工艺措施：3.1铁心加工铁心卷料竖直立放防止变形，加工时采用专用设备翻身。变压器铁心片采用高导磁硅钢片，在本厂乔格线上进行剪切，剪切过程中严格控制每级片数、级厚和总厚，剪切毛刺控制在0.02mm以内，尺寸公差控制在0～0.5mm之间。剪切后预叠，保证叠装后铁心尺寸。铁心片加工后采取防锈、防尘和防磕碰保护措施。电抗器铁心饼片的剪切在新型微剪机上进行，采用真空浇注常温固化工艺。成型后进行研磨，以确保其尺寸。3.2绝缘加工绝缘件严格按工艺要求加工，层压纸板制造使用3500t热压机，大型绝缘件在两台数控加工中心上制造，保证加工尺寸和质量。开发了成型纸筒干燥浸油工艺，防止纸筒变形。加工后绝缘件进行覆盖保证绝缘件的清洁度。三、750kV并联电抗器工艺措施：293.3冷作件的加工制造油箱采用气体保护焊等，并开发了着色试漏工艺，对所有焊缝单面焊后进行着色试漏，用超声波抽检钢板及焊接是否存在缺陷，保证焊接质量。同时引进分片焊装，再整体组装工艺。整体在焊接平台上进行组装焊接，使用专用工装控制焊接尺寸，严格按工艺文件进行操作，保证装焊尺寸。附件及联管系统的焊装，使用工装保证单、部件焊接尺寸，并进行整体预装，保证联管的顺利装配。为了保证油箱的机械强度及无渗漏现象，整体完工后按工艺进行油箱机械强度试验，并进行试漏率测试。油箱前处理是影响表面涂装质量至关重要的因素，为了保证油箱表面涂装质量，采用整体打磨、清洗、喷砂、涂装的工艺，对油箱的焊缝、棱角进行全面打磨，打磨后用油箱冲洗设备对油箱进行全面清洗，清洗后吹干，在喷砂房内进行喷砂处理。喷砂完毕在规定时间内进行喷漆，油漆采用厚浆型油漆，在喷漆房内进行喷漆和烘干。确保油箱外观质量和防腐要求。3.3冷作件的加工制造303.4线圈制造线圈在专用绕线机上绕制，使用活络绕线模，保证线圈内径尺寸。线圈绕制过程中，采用专用收紧装置收紧线饼，控制线圈幅向尺寸，保证线圈绕制紧密。线圈“S”弯采用进口专用液压“S”弯工具进行折弯成型，节距统一、导线过渡圆滑、尺寸准确、匝绝缘不容易损伤；导线剪切采用进口专用液压剪钳，断面整齐、无金属异物产生。从剪切、焊接、整形处理到包扎绝缘整个过程严格按本公司工艺文件执行。线圈在真空烘房内进行干燥处理，并具有400t压床对线圈进行压装、调整，保证线圈处理质量。3.5器身引线装配线圈组装及器身引线装配在空调房内进行，确保产品清洁度。线圈组装使用大型线圈组装架，组装完毕进行真空干燥处理。器身引线装配使用新型器身引线装配架，线圈套装时使用专用电动吊架、吊具起吊套装。引线采用组装工艺，其连接使用冷挤压技术。保证引线装配质量。器身采用气垫车和250t、400t行车运输和起吊，平稳可靠。3.4线圈制造313.6器身干燥处理及总装配器身装配完毕进入汽相干燥进行器身干燥处理，干燥过程严格按工艺文件规定执行。器身干燥出炉后进行器身整理及压紧，整理完毕再次进炉进行表面干燥处理，处理后下箱罩盖装