特高压电力变压器的特点

电力变压器是利用电磁感应原理，将一个等级的交流电压和电流变成频率相同的另一个等级或几种不同等级的电压和电流的电器。在工频附近时，特高压变压器整体相当于一个大电容，试验时就必须克服其电容电流，采用的方式是在变压器的低压侧进行补偿的方式。

作为特高压的变压器其作用是将不同电压等级的输电线路和设备连接成为一个整体，在特高压设备中的地位很重要。它由一个或者几个绕组套于铁心上制成，本身又具有电抗的特性，在试验时，可以根据情况，调整试验的频率，利用自身的电感和电容达到相互补偿的特点。对于变压器不同绕组间通过磁链的耦合，使电能得以在不同的电回路中传递，以实现传输和分配电能的目的。

构成电力变压器的基本元件是绕组和铁心。特高压电力变压器的绕组一般都是纠结式。它是一种线匝之间的交叉连接的特殊连续式绕组，其线段中相邻的两个线匝并不直接串联，而是间隔几个线匝再串联，以增大纵向电容，改善雷电冲击波作用下绕组上的电位分布，从而提高电力变压器的耐雷冲击能力。进行交流耐压试验就是检查其耐受的过电压冲击的水平。

当特高压电力变压器并联导线的根数较多时，有时也将各根导线互相之间交叉排列，称之为插花纠结式绕组。铁心是由芯柱、铁扼和夹件组成的电力变压器的主磁路，也是电力变压器器身的机械骨架。铁心采用彼此绝缘的薄硅钢片叠积而成，铁心结构形式分为芯式和壳式两种。芯式变压器中通常采用单相二柱式和三相三柱式铁心。大容量变压器由于受运输高度的限制，有的采用单相四柱(二柱旁扼式)铁心，单相单柱旁扼式铁心和三相五柱(三柱旁扼式)铁心。壳式变压器制造工艺复杂，但具有机械强度高、漏抗少、运输高度低和耐冲击性能好等优点，超高压大容量及特殊用途的变压器中也有采用壳式结构的。

变压器是特高压变电站中最重要的设备之一，考虑到它在系统中所占的重要地位，对其可靠性提出很高的要求。特高压电力变压器的特点如下：

（1）容量很大，一般三相容量都在1000MVA以上，甚至达到几千兆伏安。
（2）绝缘水平高。基准绝缘水平(雷电冲击绝缘水平)高，一般在1950-2250kV之间或更高。
（3）由于容量大和绝缘水平高，其重量与体积必然很大。
（4）设计和制造时需要考虑运输的条件，一般为单相结构。
（5）由于容量大，变压器的绕组对地的电容量大，试验需要补偿电感电流就大。
（6）由于绝缘水平高，相应的工作电压高，低压侧电压水平高（一般为110kV），试验时加压电压就相应高(170kV左右)。

特高压电力变压器可靠性的要求高，需要考虑近年来超高压电力变压器运行中出现过的问题，如油流带电、GIS中特快速瞬态过电压引起变压器绕组的损坏等。一般在研制中首先用1:1的原形样品进行专门研究。在制造中采用合理的绝缘水平和成熟的新技术，以达到优良的性能和较低的造价和重量。

特高压电力变压器一般为单相结构，它的额定容量要根据系统的要求、制造厂设计和制造能力以及设备运输、现场组装的条件进行综合平衡。由于特高压电力变压器两个绕组之间的绝缘较厚，其短路阻抗都较高，一般都在15%左右。

在特高压变电站中都采用在靠近变压器的位置按照避雷器保护，变压器的操作过电压和雷电冲击试验电压的取值一般比开关类设备低。在试验中应该将特高压电力变压器同避雷器分离，防止在加压中发生避雷器动作等情况。

另外，特高压电力变压器多数采用自藕变压器，中性点直接接地，其绝缘都很低。进行外施工频耐压试验时，由于中性点能够支撑的电压较低，绕组感应的电压又不能够高于工作电压的一倍。如果外施工频电压试验电压较高，往往不能够导电该试验电压。因此，工频电压试验中增加1小时的长时间试验，以模拟长时间的运行状况，同时测量设备内部的局部放电量，要保证在运行中不会又局部放电而发展到闪络或者击穿。