变压器、换流阀冷却系统的邱健蓄电池应急电源接入装置的研究

摘要：高压直流输电和特高压沟通输电有着运送能量大、间隔远、损耗低、运转牢靠、调理快速等长处，越来越被广泛运用。高压直流输电和特高压沟通输电选用的沟通变压器、直流换流变、换流阀在运转过程中会产生很多热量，必备的冷却体系能够将其运转温度操控在答应范围内。保障沟通变压器、直流换流变、换流阀冷却体系的运转牢靠性，特别是在冷却体系作业电源毛病的状况下，及时、快速、精确的投入应急电源，康复沟通变压器、直流换流变、换流阀冷却体系的运转，操控变压器和换流阀组的温升，是保护电网安稳和安全，减少经济丢失的重要条件。选用变压器、阀冷却体系应急电源接入设备，应急呼应时刻短、人员劳动强度低，安全系数、作业效率和经济效益等方面都能够得到显著提高。

关键词：变压器；换流阀；冷却体系；应急电源

0导言

经济发展需求电力动力，但现在“燃煤”发电仍旧是我国首要电力来历。让煤在新疆、内蒙古等首要产煤区域就地燃烧转化为电能，以电力动力形式运送到东部和中部。将大容量电能远间隔运送，就需求依赖安全牢靠的输电体系。高压直流输电和特高压沟通输电有着运送能量大、间隔远、损耗低、运转牢靠、调理快速等长处，越来越被广泛运用[1]。

1变压器、换流阀冷却体系介绍

沟通变压器、直流换流变、换流阀等设备是高压直流、特高压沟通电网重要组成设备。沟通变压器、直流换流变、换流阀在运转过程中会产生很多热量，必备的冷却体系能够将其运转温度操控在答应范围内。每台沟通特高压变压器、直流换流变装备四至五组冷却器、每组换流阀装备三座冷却塔[2]。现在，国家电网公司所辖高压直流、特高压沟通站近3000组换流冷却器、400组阀冷却器、200组沟通变压器冷却器在运转。

1.1冷却体系现存问题及研究现状

实践运转过程中，常常产生由于备自投不能正常动作、冷却体系操控回路毛病导致冷却体系全停[3,4]。运转中的变压器、换流阀的冷却设备操控回路或动力电源毛病，轻则功率丢失，重则特高压主变停运、换流站阀组停运，交、直流功率丢失将到达3000MW和2500MW，丢失的负荷相当于一个中等城市的用电负荷水平。只装备一台主变或只有一台主变在运转的特高压沟通站会由于主变停运形成1000kV主网解列。根据统计数据，2010年7月产生某站#1主变A相冷却器全停毛病和某站极II换流变B相冷却器全停事端[5]。2011年8月XX站直流极Ⅰ阀冷却体系毛病，最终导致直流极Ⅰ主设备停运，功率丢失2000MW。经过统计标明，沟通变压器、直流换流变、换流阀冷却体系毛病占所有主设备反常和事端状况的51.7%，而63.5%以上的反常和事端会集在冷却体系电源上。

现有的变压器、换流阀冷却体系电源毛病处理手法包含应急电源车、外引接暂时电缆、紧迫抢修方法等[6]，各种方法各有优缺点，在实践中也进行过运用，但实践作用都不算太理想。首要表现如下：

（1）应急电源车

应急电源车投资大，动辄上百万，后期保护本钱也很高。应急电源车属于专业设备，需求专人办理和运用，需求装备仓库进行保护和办理，应急电源车的容量和线缆长度相对比较固定，运用范围较小，对运用场所的要求较高。当现场产生紧迫状况，需求运用紧迫电源车时，紧迫电源车从出库、运输到现场，接线实验时刻也较长，严重影响反常事端处理的应急作用。

（2）外引接暂时电缆

生产现场装备暂时电缆，紧迫状况下用于引接暂时电源和变压器、换流阀的冷却体系。投资较少，相对比较经济。但是在实践运用过程中出线导线布置杂乱无序、绝缘老化、破损和漏电现象，严重威胁人身和设备安全。暂时电缆的接入需求专用东西，现场经常会呈现接入东西不配套，影响了应急呼应作用。一起，暂时电源在运转过程中没有有效运转监督，存在安全隐患。

（3）紧迫抢修方法

由于，各个变电站、换流站分布较广，应急抢修小组作业所在地间隔某个变电站、换流站间隔较远，甚至上百公里，产生紧迫状况时，呼应时刻较长，等应急抢修小组赶到现场，沟通变压器、直流换流变、换流阀的温度很可能由于温升太高而停运，应急处理作用较差。

图1变压器、换流阀冷却体系应急电源接入设备侧视图

图2变压器、换流阀冷却体系应急电源接入设备后面板可视图

2变压器、换流阀冷却体系的应急电源接入设备规划

研发创造变压器、换流阀冷却体系应急电源接入设备，能够实现在变压器、换流阀冷却体系作业电源毛病的状况下，及时、快速、精确的投入应急电源，康复沟通变压器、直流换流变、换流阀冷却体系的运转。

在图1中，气压支撑杆（1）用来支撑小车后面板，便利内置线盘内电缆伸缩。换相器（2）实现电缆的有序收放；小车前面板防雨外壳（3）使小车到达必定的防水等级，确保小车内电路体系在恶劣气候下的正常运转。图2是打开小车后面板可视图，进线电缆（4）盘在小车内置线盘内，运用时可快速拉伸到就近的电源箱内为小车供电；阻尼器（5）操控电缆的收放速度；出线电缆挂钩（6）为出线电缆供给悬挂和支撑作用。带刹车万向脚轮（7）选用复合材料制造，防止涡流发热，可快速移动小车，并牢靠固定。图3警示灯（8）显现小车的作业状况，警示作业人员小车是否带电。微机保护显现器（9）显现电源运转数据，具备存储和查看功用，空开（10）多路负荷分别操作，航空插头（11）供给8路小车输出插口，一起提高了负荷端的可操作性和快速接入的特点。进线电缆（4）在小车内部被分配为多路输出即航空插头（11），可分别操作空开（10）完结负荷投切，避免多路负荷一起启动的电流过大以及形成的电压下降。

图3变压器、换流阀冷却体系应急电源接入设备前面板可视图

主电缆绕在内置线盘上，并预接大功率防误耦合器，手动牵引该设备的一起，其间一人就能够将电缆拉出并插接好，另外两人能够一起放防翻滚架，接插预制负载线等作业，接通电源后，就地操控，便利设备运转监督。主回路及各支路运转指示灯、智能仪表及微型微机保护器，实时监控负载运转状况及记录相关数据，为运维部门堆集数据信息。

3总结

该变压器、阀冷却体系应急电源接入设备已在特高压泰州站（换流站、沟通站一体）。该应急电源接入设备在沟通1000kV/1000MVA变压器、直流±800kV/488.69MVA换流变、直流±800kV/6250A换流阀冷却体系上的运用添补了当前技能空白。此外，变压器、阀冷却体系应急电源接入设备还能够广泛用于惯例的220kV、500kV等各个电压等级的主变冷却体系，包含已经投运的南京220kVUPFC工程和建设中行将投运的姑苏500kVUPFC作业中的变压器和换流阀的冷却体系，具有宽广的运用远景。