220kV自耦有载调压变压器的波过程分析

自耦有载调压变压器的调压原理和接线方式见，运行过程中自耦中性点*0*通常始终接地，冲击试验时非被试引出端子均接地。

额定分接时整个调压线圈悬空，其电位振荡比其余分接调压线圈（未全部悬空）严重，故对A或Am点入波时均在此前提下讨论，包括极性开关K接+（Am接A9）与接-（Am接Al）两种波传递方向相反的不同振荡情况。本文仅粗浅分析1台OSFPSZ10-120000/220变压器产品的计算实例。

1自耦有载调压变压器的波过程分析121/38.5/11kV，调压方式为高压线圈末端正反调压即恒磁通调压；高压线圈采用端部出线，内屏蔽连圈采用四路并联纠结双饼式（见）。

右绕向左绕向右铐向左绩向它相当于将220kV线端试验电压全部加在高压线圈（匝数只约为普通变压器的1/2）上，比普通变压器的情况严重，对高压线圈的考核严格。若两者的内屏蔽深度仍然一样，则高压线圈因首端油道的梯度将>15而危及安全，故可采用纠结连续式进行梯度部分纠结，但这种补偿必须照顾到Am悬空和入波的情况，高压线圈末端与中压线圈首端这两者的纵向电容必须匹配，否则此电容的突变将使后者油道的饼间梯度很大。

根据波过程计算结果（基准值950kV），高压与中压线圈中部、高压与调压线圈之间的大电位差分别达1.07、1.71P.u.；整个调压线圈、相邻分接头间的大梯度电压分别为0.79、0.13P.u.。可见线圈间的时调压线圈的大梯度电压高达751kV，已超出高等级DE型分接开关选择器承受极限S0kV，故须用避雷器限制调压线圈振荡电位。

根据波过程计算结果（基准值950kV），高压与中压线圈、高压与调压线圈的大电位差均出现在距线圈首端1/4高度处，分别为1.16、1.11p.u.；整个调压线圈的和相邻分接头间的大梯度电压分别为051、0.08p.u.。对比情形（1）可见，对的调压线圈，A9接地时，接地点在两端而悬空点在1/4和3/4高度处，线圈间的过电压和调压线圈本身的电位振荡都明显改善。额定分接正常运行时置于A9分接较严格，变压器抗雷电冲击性能较好；同理，雷电冲击试验时放在A1档考核也较严格。但设计中应考虑严格的情形。

A点入波，Am悬空时（非冲击试验时的情形，但实际变压器可能遭雷电冲击）此时中压线圈也属于整个高压线圈的一部分，但中压首端与高压末端的线饼形式应匹配，应尽量采用相同的结构（纠结、内屏蔽或连续），以使两者的饼间电容接近。在此前提下，线圈之间和调压线圈本身的电位振荡都将弱于前两种情况，可不考虑。

根据波过程计算结果（基准值480kV），高压与中压线圈、高压与调压线圈的大电位差均出现在距线圈首端1/2高度处，分别为1.13、1.0p.u.；整个调压线圈、相邻分接头间的大梯度电压分别为1.0、0.50p.u.。可见调压线圈自身的电位振荡非常严重，使分接头间的电位达危险值。

根据波过程计算结果（基准值480kV），高压与中压线圈、高压与调压线圈的大电位差分别为1.08、1.0p.u.，分别出现在线圈中部、首端；整个调压线圈、相邻分接头间的大梯度电压分别为1.05、0.57p.u.，且后者的对地大冲击电位峰值出现在接近入波端的分接头间，而远离入波端的分接头间的电位差（对应于220kV）则小得多，仅0Am点入波，A悬空时（非冲击试验时的情形，但实际变压器可能遭雷电冲击）因高压线圈由末端入波，至悬空端饼间电容逐渐增大，呈倒金字塔结构，这较不利，故高压线圈本身的电位振荡将较情形（4）、（5）幅度更大；但因此时入波电压为480kV，故高压与调压线圈间的电位还将小于情形（1）。有载调压较先进，但在调压线圈的结构、绝缘布置等方面比在中性点调压复杂得多。它承受中压线端和高压侧过来的较大冲击过电压，其大小取决于调压的接线、范围和线圈结构。调压线圈上冲击过电压与额定电压之比值比自耦变压器主线圈大得多。

2调压线圈高电位的限制措施由上可见，自耦有载调压变压器的线圈之间和线圈本身的电位振荡比普通变压器要严重得多，故须采取以下措施把调压线圈上可能出现的高电位限制到合理程度：一是在变压器内部采取措施，包括从调压线圈的结构着手及在调压线圈两端并联电容以加大调压线圈的纵向电容；二是在调压线圈上安装避雷器保护。后者在500kV自耦有载调压变压器上也有采用。

压线圈采用跨四段纠结式（见）时，可保证中压入波时调压线圈的电位梯度>20，相邻分接头间的电位梯度约5，调压线圈外部不用避雷器保护。调压线圈采用螺旋式时，因其纵向等值电容较纠结式线圈小很多，故其电位振荡更剧烈。若调压线圈首末端并联避雷器，则可在自耦有载调压变压器中使用螺旋式线圈，否则不合适。

调压线圈两端并联电容时，如采用（a）接线，则电容两极板将承受较高电压；如采用（b）接线，则电容承受的电压可降低一半。电容量的大小由计算或测量确定。电容若需套在调压线圈端部，则可制成普通静电板的型式（注：在此仅作示意，不表征具体的调压方式）。

目前世界各国大多采用在分接开关两端及其中心分接头上安装避雷器的保护方式。在器身内部引线时，Am及接避雷器的线端均须引出。

实验装置框图电容和负载电容都偏小，回路电感影响很大，振荡严重，拖尾电压很高，峰值不稳定。

双脉冲供电时的正压波形卸分放电产生的等离子体性质特殊，尤其是它导电性高且能反射电磁波，故宜用光谱仪定性测定。

3.2电源性能的光谱测试1）为25kV正、负双脉冲电压，60Hz下的光谱放电波形。正、双波形曲线类似，正脉冲波峰稍高，负脉冲未发生流光放电。

5kV、60Hz时的双、正脉冲的波形图，正脉冲和25kV时波形类似，只是波峰更高，而双脉冲波形更丰富，表明有更多种活性离子，因此，双脉冲电源对于实现脱硫脱硝一体化意义重大。

波长/nm放电波谱图（2）由图可见，电压较低时，正、双脉冲电源供电类似，负脉冲电源流光区域小，放电电压高。

3）是在（1）相同的条件下得出的，由此推断，单脉冲供电不如双脉冲稳定。将电压继续升高至30kV，单脉冲出现频繁火花放电，而双脉冲偶尔火花放电。

拄放电波谱图（3）4结论研制的脉冲电源可得到脉冲上升时间<脉宽<400ns，正、负、双脉冲3种波形中双脉冲供电等离子体性质好。双脉冲供电为补偿性供电，耗电量高于单脉冲，工业实用还需进一步研究。