[发明专利]高压厂用变压器励磁绕组结构

说明书

技术领域

本发明应用于汽轮发电机以及水轮发电机自并励励磁系统，特别是一种变压器励磁绕组结构。

背景技术

目前，汽轮发电机以及水轮发电机自并励励磁系统一般采用的是专用的励磁变压器，励磁变压器通常布置在主厂房内。如图1所示，为现有的常规采用专用励磁变压器的系统结构图。发电机1连接至主变压器，并连接高压厂用变压器2，发电机设有励磁系统3，励磁系统连接有励磁变压器31。由于励磁变压器工作时发热量较大，因此故障率比其它变压器明显偏高。根据我们的不完全统计，从自并励技术在我国开始应用以来，先后发生过2000年1月13日三河电厂励磁变压器故障、2011年2月24日某电厂励磁变压器故障，2012年7月12日河南同力电厂励磁变压器故障、2012年3月28日潮州电厂励磁变压器故障，而励磁变压器温度过高的现象更是十分普遍。最高的有达到135℃的情况，已经对设备的长期安全构成威胁。

这种励磁方式的特点是：

1.励磁变压器是专用变压器，接在发电机出口，且没有断开设备。

2.励磁变压器几乎无一例外地采用环氧树脂浇注式变压器，这种结构的变压器散热能力差，因此故障率较高。

3.由于供货商受成本的限制，通常很难为了改善散热情况而对励磁变压器采取根本性的解决办法。

的励磁变压器，对厂房内的设备布置及散热都有所改善。

发明内容

有鉴于此，本发明所解决的技术问题在于，利用高压厂用变压器的特点，解决励磁变压器在运行时温度过高的问题，减少励磁变压器的故障，有效地利用高压厂用变压器在运行中的容量裕度（主要是铁芯的裕度）以及良好的散热条件（通常具有专门的散热器及冷却风扇包括备用设备），解决专用励磁变压器发热严重的问题。

本发明专利采用如下技术方案：一种高压厂用变压器励磁绕组结构，其包含与发电机连接的励磁系统，高压厂用变压器与发电机相连，该高压厂用变压器设置励磁专用绕组，通过该专用励磁绕组直接连接励磁系统。

本发明技术采用上述技术方案的优点在于：充分利用高压厂用变压器容量裕度大的特点，为励磁绕组提供一个散热条件良好的环境。同时，由于一般高压厂用变压器与励磁变压器都是固定接在发电机出口上的，都没有开断设备，因此，可靠性基本相同。但由于高压厂用变压器是油浸式变压器，因此，其散热条件好于专用的励磁变压器（励磁变压器一般为环氧树脂浇注的干式变压器），加上高压厂用变压器布置在室外，更对散热极为有利。这样，可以大大地提高励磁系统的可靠性，因此可以为机组的长期稳定运行、缩短检修周期创造条件，同时也可以增加发电量，为电厂创造更多的效益。

附图说明

图1为现有的常规采用专用励磁变压器的系统图。

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明高压厂用变压器励磁绕组结构，其包含与发电机1连接的励磁系统3，高压厂用变压器2与发电机1相连，重点在于，该高压厂用变压器2设置励磁专用绕组21，通过该励磁专用绕组21直接连接励磁系统3。

在高压厂用变压器上按照发电机励磁系统的参数，增加一个励磁专用的励磁专用绕组，供励磁系统作为励磁电源用。

针对我国近年来发电机机组容量不断增大，充分利用高压厂用变压器采用油浸式、且布置在室外具有散热良好的条件，提出在高压厂用变压器上增加励磁绕组的技术方案，以达到降低运行温度，提高运行可靠性，为国家和企业创造更好、更多的运行条件。

尽管高压厂用变压器额定容量的选择考虑了各种工况下可能接在变压器上的最大负荷，但在正常运行时高压厂用变压器的负荷一般仅为额定容量的60%～75%甚至更小，若增加一个励磁专用绕组（一般额定容量在3～12MVA，随机组品牌、容量不同而有所差别），理论上甚至可能不需要增加变压器铁芯的容量，只要加绕一个励磁绕组即可，且励磁绕组的电压一般只有0.75kV～1.2kV，耐压也不需要额外处理，因此增加的费用与专用的励磁变压器大体相当，但散热改善了很多，且由于高压厂用变压器布置在厂房外，布置条件几乎没有任何限制，散热条件却改善了很多，与此同时由于厂房内取消了专用的励磁变压器，对厂房内的设备布置及散热都有所改善。