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试验变压器设计选型安装改进的建议

  试验变压器随着电力技术的发展和科技进步,人们对电力变压器运行的**、防火、无污染、少维护和使用寿命等要求越来越高。由于干式变压器采用阻燃型绝缘材料,不存在液体泄漏和污染环境的问题,且干式变压器结构简单,维护和检修较油浸变压器方便,同时因其具有体积小、重量轻、占用空间少、安装方便、低损耗及使用寿命长等特点,因而得到了越来越广泛的应用。干式变压器在平顶山地区的推广应用起步较晚, 但干式变压器作为站用变压器, 自2000 年以来在110kV 及以上得到了广泛应用。平顶山供电公司现有35kV 及以上变电站53 座,其中有21 座变电站的29 台站用变采用了干式变压器,干式变的型号主要是SC(B),容量达9 000 kVA。近两年来,新建变电站的站用变一般采用干式变压器。试验变压器设计选型安装改进的建议
2 干式站用变压器运行现状及存在的问题
  树脂干式变压器绕组主要由导体(铜导线、铜箔等)、基体(环氧体系)和增强材料构成,经热固化成型。温度能够改变各构成间的界面物理特征,降低物理强度。如果绕组匝间出现微观裂痕,则会增加变压器的局部放电量,局部放电量的大小决定变压器的寿命长短。一般干式变压器的绝缘等级为F 级,其理论上的耐受温度极限为155℃。超过这一极限绕组的物理强度会发生本质的转折,也视为寿命终结。在实际应用中,由于结构、工艺等差异的影响,实际标准要低于理论上的155℃标准, 一般以110℃为**极限。试验变压器设计选型安装改进的建议
  2.2 中置式开关柜的散热问题
  试验变压器从以往干式变压器的事故分析可以看出,主要是由于开关柜内通风不畅、散热效果不好、环境温度过高造成的。对平顶山供电公司汇源变电站两台干式变压器运行状况进行监测,汇1号、2 号站用变分别安装在35kV 和10kV 的开关柜内,没有装设温控器和散热通风装置,站用变间隔后柜箱体温度,夏季达到40℃~50℃,里面的热气散不出来。通过查看使用说明书和《干式电力变压器负载导则》,发现干式变压器必须保证良好的自然通风,干式变压器按标准应配置温度控制箱。运行中的变压器发生异常声响或超温报警,应予重视并采取相应的措施。而汇源变两台站用变压器不具备这些条件, 如果负载比较大, 中置式开关柜采用全封闭型结构,对散热很不利,一旦变压器因高温使绝缘老化击穿,可能引起开关柜故障。
  2.4 两台变比不同的变压器不能并联运行的问题
3 干式变压器设计选型及安装的改进建议
  3.1 干式变压器应采取可靠的温度控制保护措施
  干式变压器的**运行和使用寿命, 很大程度上取决于变压器绕组绝缘的**可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘被破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一, 因此对变压器运行温度的监测及其报警控制是十分重要的, 由于变压器结构从内到外依次为:铁心、低压绕组和高压绕组。而发热源为铁心和低压绕组,外表面的高压绕组由于电流小而发热很少。因此,使用普通的轴流式风扇吹变压器表面和空调降温效果不好。变压器在制造时,已预留专用散热风道, 只有配用专用的干变风冷温控装置,才能达到预期的效果。为适应变电站无人值班的要求,建议对现有的干式站用变安装风冷温控系统,并对开关柜进行通风改造,温度过高时应能自动启动通风散热装置。
  
  3.1.1 风机自动控制
  通过预埋在低压绕组*热处的Pt100 热敏测温电阻测取温度信号。变压器负载增大, 运行温度上升,当绕组温度达某一数值(此值可调,对F 级绝缘干变一般整定为110℃) 时,系统自动启动风机冷却;当绕组温度降低至某一数值(此值也可调,对F级绝缘干变一般整定在90℃)时,系统自动停止风机。
  3.1.2 超温报警、跳闸
  3.1.3试验变压器设计选型安装改进的建议 温度试验变压器系统
  通过预埋在低压绕组中的Pt100 热敏电阻测取温度变化值,直接显示各相绕组温度(三相巡检及*大值显示,并可记录历史*高温度),可将*高温度以4mA~20mA 模拟量输出, 若需传输至远方(距离可达1 200m) 试验变压器,可加配RS232C 计算机试验变压器。系统的超温报警、跳闸也可由Pt100 热敏传感电阻信号动作,进一步提高温控保护系统的可靠性。
  3.2 变压器相间及对地**净距必须符合要求
  对柜内布置的变压器应根据《试验变压器公司八项试验变压器重大反事故措施》要求,高压开关柜应选用“五防”功能完备的加强绝缘型产品,其外绝缘应满足以下条件:空气绝缘净距离:≥125mm ( 对12kV),≥360mm(对40.5kV)。爬电比距:≥18mm/kV(对瓷质绝缘),≥20mm/kV(对有机绝缘)。在代庄变电站、申楼变电站投运前验收时,曾发现变压器柜内**净距不符合要求的情况, 建议对柜体进行了改正。所以在设备验收时,对变压器柜体内相间及对地电气距离必须严格验收,保证符合要求。建议在以后的设计中, 变电站内应配置箱变或非封闭式干式变压器, 条件允许时, 可设置站用变室,站用变单独安装在室内。对设置于变电所内的非封闭式干式变压器,应符合《10kV 以下变电所设计规范》要求,应装设高度不低于1.7m 的固定遮栏,遮栏网孔不应大于40mm×40mm。变压器的外廓与遮栏的净距不宜小于0.6m,变压器之间的净距不应小于1.0m。
  试验变压器设计选型安装改进的建议变电站没有10kV 电压等级,可选择两台35kV电压等级的油浸变压器,室外布置。35kV 与10 kV电压等级都有, 鉴于35kV 干式变压器质量的不确定性和35kV 与10kV 变压器变比不同,站用电低压系统不能并联的问题。建议在变电站建设初期,只在10kV I 段母线设一台变压器,35kV 站用变尽量不设置, 可采取保留变电站施工电源配电变压器作为站用变临时电源的措施。在变电站扩建两台主变后,在10kV Ⅱ段母线上再新设一台与原10kV 变压器接线组别相同的10kV 变压器,取代配电变压器。这样既符合国网公司实践科学发展降耗节支和“三节约”活动要求,又保证了变电站用电的可靠性。
4 结束语试验变压器