農村小型水電站應選擇升壓變壓器
隨著電力建設的不斷擴展,部分農村小型水電站并入大電網運行后,暴露了水電站原有設備選擇上的不足。這些水電站在變壓器選擇上,因多方面原因,沒有按技術要求選擇升壓變壓器,而是選用了普通降壓變壓器,其變比為10000V/400V。實踐證明:小水電站選用普通降壓變壓器作升壓用,無論是獨立運行還是并網運行都是不可取的。
1 獨立運行。這種運行方式比較普遍,其運行特征是:負載分布遠而散,負載時間相對集中且變化大,電站供電時網上沒有其他電源,整個網上電壓受機端控制。發電機發出的400V電能,部分直供就近用戶,部分經10000/400V等級的變壓器升壓后,遠距離傳輸,再經相同等級的變壓器降壓后供給邊遠用戶,幾次變損和線損,顯然得不到符合要求的電壓。因變壓器無載調節開關范圍有限,如果要使用戶電壓達到要求,只能靠提高機組轉速,增加勵磁電流來滿足,這樣就人為地提高了機端電壓,使機組處在超額定電壓狀態運行,導致機組溫升高,老化快,嚴重影響發電機使用壽命。
2 并網運行。運行特征是:負載相對穩定,大負荷的沖擊電流由電網承擔,小水電站只能服從于電網輸送一定的電能。上網操作時,并網點在水電站,并網點前端有網上送來的電壓高于發電機額定電壓時,為了達到同步,則發電機電壓也要跟著升高,人為地增加了發電機空載勵磁電流,且運行中對計量、考核無功電量有很大影響(欠發無功往往受到經濟處罰)。機組滿載運行時,如網上整個負載降低(低、平谷時段),則電網電壓、頻率增高,機端電壓跟著升高,如不增加勵磁,就要欠發無功;如增加勵磁,發電機勵磁電流就要超過額定勵磁電流,機組將長期處在超額定電壓狀態下運行,結果與上述一樣。
大風凹電站是湖北省京山縣改變運行方式最早的水電站。升壓變壓器改造前,變比為10000V/400V,機端常出現400~440V電壓,不僅造成機組溫升高,而且欠發無功受到電力部門的處罰;改造后,變比為11000V/400V,當網上出現非額定電壓時,只要通過調節勵磁,就可使機組處于正常運行狀態,徹底改變了機組溫升高,欠發無功的不利現象。
綜上所述,水電站作升壓用的變壓器,設計選擇時要慎重,千萬不能選用普通降壓變壓器,一定要按技術要求選用升壓變壓器,以免機組超前老化和欠發無功帶來的經濟損失。