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案例頻道 （廣州電力設計院，廣東 廣州 510600）霍艷萍
霍艷萍，女，漢族，廣東南海人，廣東工業大學工學學士，變電工程師，現就職于廣州電力設計院，從事變電一次設計工作。
摘要：介紹了500kV增城變電站在超規模擴容設計過程中變壓器選型工程，對不同型式的變壓器進行了技術經濟比較，介紹了ASA型變壓器的現場組裝情況。
關鍵詞：500kV；主變；選型；論證
Abstract: In this paper, we introduce the transformer selection project in the ultra-scale expansion of 500kV substation in Zengcheng, compare different types of transformers from the technical and economic aspects, and introduce the ASA transformer on-site assembly of the situation.
Key words: 500kV; transformer; selection
500kV增城站是目前廣州東部電網最重要的支撐電源，主要承擔向黃埔區、蘿崗區和增城市供電的任務，近期還將承擔向廣州市中心城區供電的任務。本次增容改造的#1主變壓器，是為滿足2011年電網迎峰度夏需求、搶在木棉輸變電工程投產前的一項應急措施。它的建設，可以基本解決2011年廣州東部電網迎峰度夏供電的緊張局面。同時可以改善增城#2、#3主變壓器的運行檢修條件，適當增大增城站500kV主網的下供能力，以及提高增城與相鄰供電片區的電力轉供和事故支援能力。對確保增城片區的安全供電將起到積極的作用。
1 工程簡介
500kV增城變電站原設計最終規模為3×750MVA，本期工程擴建一臺1000MVA的變壓器，但站內并沒有預留擴建第四臺變壓器的位置。本期工程在不重新征地的前提條件下，考慮將#4變布置在現#1、#2主變中間（原來#1、#2主變消防小室）的位置。由于是超規模擴建，針對變壓器外形尺寸有較高的要求，再考慮大件運輸條件，故針對變壓器選型作出以下的分析。
2 主變壓器不同型式的技術經濟比較
1000MVA變壓器可供選擇的型式有：①單相自耦變壓器；②三相一體自耦變壓器；③三相一體ASA自耦變壓器。現以常州東芝、重慶ABB及天威保變等廠為例，對上述三種類型變壓器技術經濟比較情況匯總于表1。
表1 增城增容改造工程1000MVA主變壓器技術經濟比較表
3 選用ASA變壓器的現場組裝問題
1000MVA三相一體ASA自耦變壓器：三相一體ASA自耦變壓器又稱現場組裝式變壓器。最早由常州東芝變壓器有限公司引進日本東芝技術開發的分解運輸式變壓器（Advanced Site Assembly,簡稱ASA變壓器），主要是針對在山區或運輸條件不佳地區大型變壓器運輸困難的問題而開發的。這種變壓器徹底解決了大型變壓器的運輸難題。ASA變壓器是將變壓器的主要部件合理地分解為幾個運輸單元，每個單元的運輸重量只有三相一體變壓器運輸重的10%～30%，從而大大降低了運輸重量。但ASA變壓器運輸部件運抵現場后，需要在現場進行組裝。這是與普通變壓器不同、且需要增加的部分。
為確保ASA變壓器現場裝配的質量，需要在現場搭建一個防塵室，建立與工廠相同的作業環境。室內配備必要的工裝及設備，按照現場組裝作業的質量保證體系操作，以保證現場組裝達到與工廠組裝同等的質量水平。
現場就地安裝的防塵室分為外防塵室和內防塵室兩部分。內防塵室和外防塵室間有一個隔斷。內防塵室上方安裝了一個活動頂棚。外防塵室作為部件拆包用，內防塵室則為變壓器組裝用。內防塵室要求濕度控制在50%以下，降塵量控制在20CPM（每分鐘粉塵粒）以下。防塵室的外形尺寸為：30m(長)×13m（寬）×16m（高）。具體詳見圖1。
圖1 防塵器示意圖
現場組裝從搭防塵室開始，到拆除防塵室，總工期大約65天。
表1 增城增容改造工程1000MVA主變壓器技術經濟比較表
4 結論
4.1 技術分析
（1）上述三種變壓器型式均可作為增城站增容改造主變壓器的選擇方案。其中：單相變壓器國內運行業績最多，設備最為成熟，選擇無風險；三相一體變壓器國內尚無運行業績，如選擇這為國內第一例，有一定風險；三相分體現場組裝ASA變壓器國內已有運行業績，基于國內外成熟的運行經驗，基本無風險；
（2）變壓器大件運輸方面：三種類型變壓器選擇其大件運輸均不構成顛覆性因素。其中ASA變壓器大件運輸最為簡單，無需采取任何措施、利用公路運輸即可直接運至增城站；單相變壓器利用現有運輸道路，運至增城站問題不大，僅有少量道路需要加寬、少量障礙需要拆遷，發生的運輸措施費約 80萬元；三相一體變壓器大件運輸最為困難，較多道路需要加寬改造、一些障礙需要拆遷，發生的運輸措施費也最貴，高達390萬元；
（3）站內主設備布置：為限制系統單相短路電流，本工程需預留變壓器中性點小電抗的安裝位置。如采用單相變壓器、因變壓器占地較大將無法布置；如選擇三相ASA變壓器或三相一體變壓器則可以布置；
（4）其它因素
在變壓器損耗、變壓器制造周期、日常運行維護等方面，三種型式的變壓器無本質差別。
4.2 經濟分析
考慮變壓器本體及運輸措施費后，在三種型式變壓器中，ASA變壓器最便宜，總造價為4646 萬元，比單相和三相一體變壓器分別便宜 234 萬元及244 萬元。
5 結束語
以上從安全、經濟角度發出，結合電網實際運行經驗，從多個方面對500kVA變電站主變壓器的選型原則闡述了意見， 旨在溝通設計基建安裝和生產制造各部門關系共同把好變壓器的選型關，科學、合理地選擇變壓器結構型式、技術參數和性能指標，從而簡化變壓器結構，降低造價，減少投運后的維護和檢修工作量，降低運行成本，提高運行可靠性，在電網中發揮出其應有的作用。
從近年來500kV增城站的負載情況以及未來幾年整個供電區內的500kV容量平衡結果看，增城站供電能力嚴重不足，主變重載問題持續加重，網供能力和可靠性嚴重不足，威脅電網的安全穩定運行。從未來兩年的情況看，2010、2011年500kV變電容量缺口達到935MVA和649MVA，由于持續時間長，增城站因此將面臨沉重的供電壓力和巨大的運行風險。當前情況下，盡快實施增城站增容改造是緩解增城供電區供電壓力，確保廣州東部電網安全可靠運行的最為切實可行的方案。同時也是應對2010年后電網建設可能出現難以預料情況的一項后備措施。
參考文獻：
[1] 陳志偉等. 淺談500kV自耦變壓器的設計. 輸配電產品應用[M]. 變壓器及儀器儀表卷總第78期.
[2]弋東方, 鐘大文. 電力工程電氣設計手冊[M].
[3] 張仲先. 對500kV變電站主變壓器選型原則的幾點意見[J]. 變壓器, 2005(4) 4.
摘自《自動化博覽》2010年第十期
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號