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上海怡珠電氣有限公司
主營產品： 介損測試儀器;高壓試驗儀器;開關測試儀器;直流高壓發(fā)生器 |
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2012-12-20 閱讀(802)
農村水電站都是采用單機500kW及以下的低壓水輪發(fā)電機，電能一般都采用經(jīng)主變升壓至10kV電壓送出，與縣電網(wǎng)并列運行的輸電形式。而我國目*kV電壓等級的變壓器中，尚無正規(guī)的升壓變壓器標準系列，只有變比為0.4/10±5%kV的配變系列。所以，農村水電站的主變幾乎都是采用普通配變，將其原、副邊調換過來代替升壓變壓器使用。將配變做主變使用時，電站發(fā)電機在額定電壓（0.4kV）下運行，主變的輸出電壓zui高可達10.5kV。但農村水電站絕大多數(shù)是處在邊遠山區(qū)，離并網(wǎng)點較遠，故其輸電（并網(wǎng)）線路的電壓降一般都比較大。為了達到與縣電網(wǎng)順利并列的目的，電站只有采取提高發(fā)電機端電壓的運行方式，使主變的輸出電壓升得更高一些來彌補線路上的電壓降。發(fā)電機長期處在高電壓運行是十分不利的，必須予以解決，以保證電站的安全、經(jīng)濟運行。
1 對定子的影響
，造成副邊的輸出電壓波形發(fā)生畸變（含有大量的高次諧波分量）。不僅如此，由于鐵心的過飽和，必將使變壓器的鐵損增加，空載電流和溫升也都會增大，變壓器的運行效率則會下降。
6 改進措施
6.1正在興建的農村水電站
主變訂貨時必須向生產廠家特別提出，主變的變比一定要滿足0.4/11±5%kV的要求。選用這種變比的變壓器做主變，其輸出電壓要比采用普通配變做主變的輸出電壓高10%，所以可使發(fā)電機的運行電壓降回到額定值，則發(fā)電機的運行功率因數(shù)值也可恢復到額定值，既改善了發(fā)電機和主變的運行條件，又可發(fā)足無功功率。
6.2已投產的農村水電站
對這類已投產的老水電站，可
采用增加變壓器高壓側繞組匝數(shù)的辦法改造主變。一般以增加原有繞組匝數(shù)的10%為準，匝數(shù)增加之后應將三檔（+5%、0、-5%）的抽頭按要求進行改接。
此外，筆者建議有關科研、生產單位，研制10kV電壓等級標準系列升壓變壓器，以滿足農村水電站需要，也*該系列變壓器的空白。
由于發(fā)電機的運行電壓過高，致使定子鐵心中的磁通密度大為增加。因為鐵損是與磁通（或電壓）的平方成正比的，所以導致鐵損的大幅度增加，從而造成鐵心的溫升大幅度增高。
2 對定子繞組的影響
運行電壓的升高，必將加速定子繞組絕緣的老化、變質、失效。特別是那些絕緣已經(jīng)開始老化，或某些絕緣存在薄弱環(huán)節(jié)的發(fā)電機，當運行電壓過高時，就會造成絕緣薄弱環(huán)節(jié)被擊穿而發(fā)生短路事故。
3 對機座的影響
小型發(fā)電機在設計制造時，因磁通取得比較高，其在正常運行時，定子鐵心處在一定程度的磁飽和狀態(tài)之下。一旦發(fā)電機的運行電壓超過其額定值過多，將會因電壓的升高而導致鐵心磁通密度的大量增加，使本已處在一定程度磁飽和狀態(tài)下的鐵心，呈現(xiàn)出過度磁飽和狀態(tài)，因而會使更多的磁通逸出軛部（即隨著定子鐵心磁通密度的增大，漏磁通也會相應增加），穿繞發(fā)電機外殼部分構件（如發(fā)電機端蓋、鐵心背部以及定子繞組端部的固定金屬件等），形成另外的磁環(huán)回路，因而會在這些構件中產生大量的渦流，導致其局部過熱，嚴重者可使這些金屬構件因過熱而出現(xiàn)火星。
4 對轉子繞組的影響
我們知道，發(fā)電機的端電壓取決于電樞繞組切割氣隙磁場的速度和氣隙磁場的強弱兩個因素。因發(fā)電機的額定轉速是不能改變的（否則頻率就無法滿足要求），所以，發(fā)電機在運行中（特別是在保證其有功出力不變的情況下）要提電壓，只有增大勵磁電流使氣隙磁場增強才能達到目的。但由于勵磁電流的增大，將會造成轉子繞組發(fā)熱增加而溫升增大，甚至使溫升超過允許數(shù)值，這是極為不利的運行工況，因此，必須將勵磁電流減小，以保證轉子繞組的安全運行。如此一來便會使發(fā)電機的運行功率因數(shù)值升高（一般為0.95左右），造成發(fā)電機難以發(fā)足應該發(fā)出的無功功率的不利狀況。
5 對主變的影響
普通配變原、副邊的額定電壓分別為10kV±5%及0.4kV，當發(fā)電機輸出電壓高于其額定電壓時（即高于0.4kV），電站主變低壓側將承受高于其額定電壓的輸入電壓，經(jīng)電磁感應作用使其高壓側的輸出電壓也高于其額定值。即電站主變是處在超出其額定電壓值的工況下運行，若主變長期處于如此工況下，必將使其絕緣加速老化、變質、失效而縮短其使用壽命。
另外，因為一般小型電力變壓器在設計制造時，其磁通密度就取得比較高，使其在額定電壓工況下運行時，其鐵心就已近于磁飽和狀態(tài)。若變壓器在運行之中，電源輸入側（原邊）所承受的電壓高于其額定值，使變壓器處于超出額定電壓工況下運行，將會促使變壓器的鐵心呈現(xiàn)出磁過飽和狀態(tài)
