三峡水电站主变压器冷却方式的选择.docVIP

三峡水电站主变压器冷却方式的选择 第4O卷第2期 2009年1月 人民长江 YangtzeRiver V01.40.No.2 Jan.,2009 文章编号:1001—4179(2009)02—0067—02 三峡水电站主变压器冷却方式的选择 王华军邰国华 (长江水利委员会设计院,湖北武汉430010) 摘要:根据三峡水电站主变压器的布置特点,对变压器不同冷却方式将产生的各种影响因素进行了分析研究, 并对不同的冷却方式进行了较为全面的技术经济比较,在此基础上,确定采用水冷却方式,这样可以有效地克 服由于热量排出困难而导致环境温度升高等一些伴随产生的缺陷.对变压器水冷却方式的选择过程,水冷却 器使用现状的调研情况以及新一代水冷却器的研制,试验状况等进行了简要介绍. 关键词:变压器;冷却方式;选择;三峡电站 中图分类号:TM406文献标识码:A l概述 三峡水电站为目前世界上在建的最大水电工程,共装机26 台,单机容量700MW(最大容量756MW),水电站装机总容量 达18200MW.电站分为左岸和右岸两个发电厂房,左岸发电 厂房装机14台,右岸发电厂房装机12台.电站生产的电能通 过15回500kV线路(左岸8回,右岸7回)被送往JiI东,华中, 华东和华南地区. 三峡水电站主变压器电压为550kV,额定容量为840MVA (发电机功率因数为0.9),由于受布置场地环境的限制,其冷却 方式的选择具有一定的特殊性.为了合理地选择变压器的冷却 方式,对水冷却器使用现状进行了调研分析,同时还开展了对新 一 代水冷却器的研制,试验工作. 2主变压器的布置 三峡水电站主变压器布置在厂坝平台82.0m高程的13.3 m结构段内,变压器室上方为GIS室,屋顶高程为107m.变压 器室大门面向上游侧,其它3面均为封闭的防爆墙.厂坝平台 纵向宽度约为14.6m,上游侧为高程185m的大坝,厂坝平台 两端左侧为120rn高程的公路,右侧为93.5m高程的左导墙, 这种布置使82.0m的厂坝平台成为凹区,四面均比较高,空气 只能向上流动.三峡水电站主变压器的布置见图1. 3水冷和风冷方式的技术比较 针对三峡水电站主变压器的冷却方式的选择,存在两种意 见:一种认为,应该采用水冷却方式,这样可以避免风冷却器对 环境的污染,如,对环温和噪音的影响,而水冷却器的性能已有 较大的改善.另一种意见认为,应当采用风冷却方式.从葛州 坝二江水电站主变压器运行经验来看,水冷却器的水管易堵塞, 葛州坝二江水电站已将水冷却器换成了风冷却器,而葛洲坝大 江电厂在设计时,就将变压器的冷却方式改为风冷方式. 在三峡水电站主变压器招标文件中,水冷和风冷两种冷却 方式都被提出来了,只是要求制造商根据三峡水电站主变压器 布置的具体情况,以及风向和风速,来计算对风冷却器的进风温 度的影响.从投标文件来看,计算增加的温度有高有低,计算比 较详细的厂商计算出的风冷却器的进风温度增高了8~C.那 么,变压器的温升如果要降低8~C设计,则需要增加风冷却器. 图1三峡水电站主变压器布置位置 同时,由于变压器布置问的环境温度升高,将会对与变压器 低压套管连接的IPB产生很大的影响.由于IPB的额定电流为 26kA,采用的是自冷方式,环境温度是按40来设计,按照国 际上制造厂家目前的设计水平,处于自冷和风冷方式的交界处, 如环境温度大于40~C,则变压器低压套管连接处和变压器室内 的IPB的温升将超过规定值,这样必将影响IPB的冷却方式. 同时,也会对厂坝平台上的并联电抗器的温升产生影响.由于 变压器风扇运行将产生较大的噪音,对运行人员巡视也会带来 不利的环境影响. 综上所述,最后经进一步论证确定,三峡水电站的主变压器 收稿日期:2008—10—20 作者简介:王华军,男,长江水利委员会设计院机电处,高级工程师. 68人民长江2009生 采用水冷却方式. 4水冷和风冷方式的经济比较 对水冷和风冷两种冷却方式进行了经济分析.以左岸电站 l4台机组为例,变压器两种冷却方式的投资预算情况(考虑环 境温度升高8~C,增加风冷器台数,但不包括其它设备带来的影 响所增加的投资)见表1,年运行费用见表2,投资现值见表3. 表1变压器冷却方式的经济比较万元 项目水冷却方式风冷却方式 每台变压器左岸电站每台变压器左岸电站 注:冷却器的价格为国外进13’价. 表2变压器冷却的年运行费用比较 注:电费按0.25元/kw?h计. 表3变压器冷却的投资现值比较万元 注:贴现率按8%计,期限为25a. 从上述经济比较中可以看出,虽然主变压器采用风冷方式 减少左岸电站投资242万元,但年运行费贵52.16万元,投资现 值的风冷却方式比水冷却方式贵314.5万元.采用风冷却方式 的费用较贵,并且在夏季时,环境温度的升高,不仅对主变