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摘要:变压器的选择及安装是保证变压器经济运行、降低损耗、安全可靠供电的重要因素。文章结合实际工作,探讨了配电变压器在新农村电气化建设中的选择及安装,并主要介绍了室内变的安装。
关键词:配电变压器
中图分类号:TM421文献标识码:A 文章编号:
引言:10千伏配电变压器是农村电网分布最广、运行维护量最大的设备,也是农网工程质量和工艺的主要控制节点。其选择、安装的优劣关系到农网安全运行和经济效益。
1.10千伏配电变压器的选择
1.1接线组别的选择
10千伏配电变压器的接线组别主要有Dynll和Yyno两种。具体选择哪种应充分考虑农网接地形式、负荷性质和运行条件。Dynll和Yyno接线组别比较,具有以下优点:
1.1.1三角形接线可有效抑制高次谐波电流;
1.1.2Dynll接线变压器的单相短路电流为Yyno接线的3倍以上,有利于单相接地短路故障的切除;
1.1.3Dynll接线变压器更适应农网负荷三相严重不平衡时,充分利用其容量。
所以,在选择配电变压器接线组别时应选择Dynll。
1.2变压器型号及容量的选择
变压器是主要的供电设备,它主要起到电压转换的作用,关系到整个供电系统的安全可靠、供电质量和经济运行,因此变压器的合理选择尤为重要。
1.2.1变压器的型号选择
配电变压器的节能环保是一项综合性研究工作,它不仅取决于变压器本身空载损耗的大小,更多的還要取决于用户侧用电的性质,其关键指标是变压器的最佳负载率及最佳负载系数 (βm)。配电变压器的节能其实就是要求用户用电及负荷特性与变压器特性相匹配。周期性低负荷运行是居民用户的用电特性,其每天峰谷时间比约为 1/5 左右,因此小区居民用户宜采用空载损耗较低的配电变压器。变压器的型号选择还要考虑联接组别情况,以往农村配电变压器容量较小一般采用 Yyn0 组别方式,但是近年来农村用电负荷不断扩大和家庭小作坊用户不断增多,用户对供电质量要求的不断提高,所以 Dyn11 组别方式已被大量采用,它的波形更好,抗三次谐波的能力更强。
1.2.2变压器的容量选择
变压器容量的合理选择是提高变压器经济运行的有效方法之一。总结以往运行经验,造成低电压问题主要有三大类:电源问题,线径和线路长度问题,变压器超负荷运行问题。变压器容量的选择是一项综合性分析和预测工作,一要结合地方规划,掌握供电区域内的规划方案和新增负荷趋势;二要结合经济的发展,掌握居民用电增长的预测;三要调查现有用户的用电性质和用电容量,掌握居民、商用、小作坊等的负荷比例、用电周期和容量;四要掌握各类配电变压器的特性,因地制宜合理选择。总之,配电变压器容量的选择既要考虑投资和运行的经济性,更要考虑安全可靠性,努力达到选择的配电变压器性能指标符合使用环境和用电特点的要求。
1.3变比选择
农网供电:负荷种类杂,波动大,影响电压质量的因素多,电压管控难度很大。从目前低压用户侧电压跟踪情况看,超上限的时间普遍多于超下限的时间,在低负荷期,在合理供电半径内几乎均超上限,部分线路末端翘尾现象非常明显。配电变压器变比选择要考虑以下几点:一是低压线路标称电压及电压质量监测标准为0.38千伏,而非我们经常所说的0.4千伏;二是负荷密度较大地区与偏远地区要区别对待;三是要根据配电变压器线路中所处的位置监测10千伏线路电压分布及衰减情况。
目前配电变压器生产序列中主要有10.5士2*2.5%10.4千伏和10.0士2*2.5%10.4千伏两种,特殊情况可定制非标型号,如11.0士2*2.5%10.4千伏、10.0士2*2.5%10.38千伏等。
型号的选择:随着节能减排工作的推进,卷铁芯、非晶合金等新型号的配电变压器不断推出, S11型较S9型配电变压器空载损耗低30%左右。但在运行中发现,新型配电变压器在节能的同时,其过载能力也相对降低。所以型号应选择S11型以上系列,在容量选择上要考虑变压器的过载。
2.10千伏配电变压器的安装
2.1变压器的安装
2.1.1变压器宽面推进时,低压侧应向外;变压器侧面推进时,油枕侧向外,便于带电巡视检查。
2.1.2变压器室的安全距离。因室内变压器外壳,距门不应小于1m,距墙不应小于0.8m;变压器二次线线的支架,距地面不应小于2.3m,高压线线两侧应加遮栏;变压器室要么有操作用的开关时,在操作方向上应1.2m以上的操作宽度。而变压器室属于一、二级耐火等级的建筑,其大门、进出风窗的材料应满足防火要求。所变压器室应用铁门,采用木质门应包镀锌冷轧钢板(俗称铁皮),门的宽度和高度应根据安装设备情况而写,一般宽为1.5m,高为2.5-2.8m,门应向外开。较短(不超过7m)的配电室,允许有一个出口,超过7m时不得少于两个出口。2.1.3变压器室顶板高度按设计的要求,一般不低于4.5-5m。而进出风百叶窗的内侧要装有网孔不大于10mm*10mm的防动物网。基础下的进风孔不安百叶窗,但网孔外要安装直铁条,防止网格外的机械损伤,直铁条可采用直径为1mm的圆钢,间距为100mm。变压器室出风窗顶部须靠近屋梁,自然通风拜见温度不应高于45℃,一般出口的有效面积应大于风口的有效面积的1.1-1.2倍。当自然通风的进风温度为30℃时,变压器室地坪距离室外地坪的高度为0.8m;进风温度为35℃时,变压器地坪距离室外地坪的高度为1m。
2.1.4 变压器室内不应有与电气无关的管道通过,有关电缆内要采取防小动物进入的措施。浸油式变压器应设储油坑。各金属部件应涂防腐漆。
2.2接地防雷装置
农网线路受雷击的几率较高,变压器内部绝缘在10千伏设备中又是最薄弱的,且往往处于负荷中心,接地防雷装置安装不规范、接地电阻不合格造成的危害很大,对配电变压器、用芦用电设备及触碰接地装置的人员都可能造成损害。10千伏配电变压器容量在100千伏安及以下,其接地电阻不应大于10欧姆;容量在100千伏安以上,其接地电阻不应大于4欧姆。为减少土壤及大气腐蚀、减少其冲击电抗,接地极及接地引线不应使用铝材。采用角钢(钢管)作接地极、扁钢作接地引线即经济又防盗,同时可将扁钢与角钢焊接在一起,然后热镀锌。接地极与避雷器横担间的扁钢除在适当位置留出断口用于测量接地电阻外,不宜再有断口,扁钢截面≥40mm×4mm。接地极数量根据土壤情况确定,但不少于两根,为防止破坏镀锌层,接地极应垂直埋人土壤中,不得使用铁锤敲击。特殊地区可采用碳棒或设置接地网等方法降低接地电阻。变压器投运前,应将接地电阻测试作为重点项验收。变压器的工作接地和保护接地应分别连接到接地引线,10千伏避雷器应装设在熔断器与变压器之间,并尽量靠近变压器。推荐使用无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器,有条件地区可采用跌落式避雷器。为了防止反变换波和低压侧雷电波侵人,在低压侧也应装设低压避雷器。
2.3配电变压器低配电柜
配电柜基础的制作安装由土建专业配合制作基础台,制作槽钢 基础,这一工序中最主要的任务就是保持配电柜基础的水平,这主要是为了保证配电柜安装时的平直,成列柜柜体排布紧密、牢固,避免由于外力挤压造成配电柜变形进而引起抽屉抽拉机构卡死, 配电柜内各小室之间绝缘损坏,造成电气事故。
2.3.1配电柜安装
柜安装应按施工图的布置,将配电柜按照顺序逐一就位在基础型钢上。单独柜进行柜面和侧面的垂直度的调整可用加垫铁的方法解决,但不可超过三片,并焊接牢固。柜接地:每台柜单独与基础型钢连接,可采用铜线将柜内PE排与接地螺栓可靠联结,并必须加弹簧垫圈进行防松处理。每扇柜门应分别用铜编织线与PE排可靠联结。柜顶与母线进行连接,注意应采用母线配套扳手按照要求进行紧固,接触面应涂中性凡士林。柜间母排连接时应注意母排是否距离其他器件或壳体太近,并注意相位正确。
2.4引落线的安装
农村电气化改造的配电变压器引落线均应采用多股绝缘线,其截面应按变压器的额定容量选择,但高压侧引落线铜芯不应小于 16mm2,铝芯不应小于 25mm2,杜绝使用单股导线及不合格导线。高压引下线间净空安全距离不小于300mm,并一律使用铜铝压接端子压接,同时引落线与周围建筑物及其他铁附件的安全距离不应小于 200mm。
3.结语
通过近年来的农村电气化建设,本地区原有农网基础薄弱、可靠性低、经济性差、供电“卡脖子”及低电压的情况得到了一定程度地改善。10 千伏线路网架有所巩固,环供能力有所加强,线路供电半径得以缩短,配变布点趋向合理,农网可靠性和线损率等指标有了很大的提升,广大农户的用电状况得到改善。
关键词:配电变压器
中图分类号:TM421文献标识码:A 文章编号:
引言:10千伏配电变压器是农村电网分布最广、运行维护量最大的设备,也是农网工程质量和工艺的主要控制节点。其选择、安装的优劣关系到农网安全运行和经济效益。
1.10千伏配电变压器的选择
1.1接线组别的选择
10千伏配电变压器的接线组别主要有Dynll和Yyno两种。具体选择哪种应充分考虑农网接地形式、负荷性质和运行条件。Dynll和Yyno接线组别比较,具有以下优点:
1.1.1三角形接线可有效抑制高次谐波电流;
1.1.2Dynll接线变压器的单相短路电流为Yyno接线的3倍以上,有利于单相接地短路故障的切除;
1.1.3Dynll接线变压器更适应农网负荷三相严重不平衡时,充分利用其容量。
所以,在选择配电变压器接线组别时应选择Dynll。
1.2变压器型号及容量的选择
变压器是主要的供电设备,它主要起到电压转换的作用,关系到整个供电系统的安全可靠、供电质量和经济运行,因此变压器的合理选择尤为重要。
1.2.1变压器的型号选择
配电变压器的节能环保是一项综合性研究工作,它不仅取决于变压器本身空载损耗的大小,更多的還要取决于用户侧用电的性质,其关键指标是变压器的最佳负载率及最佳负载系数 (βm)。配电变压器的节能其实就是要求用户用电及负荷特性与变压器特性相匹配。周期性低负荷运行是居民用户的用电特性,其每天峰谷时间比约为 1/5 左右,因此小区居民用户宜采用空载损耗较低的配电变压器。变压器的型号选择还要考虑联接组别情况,以往农村配电变压器容量较小一般采用 Yyn0 组别方式,但是近年来农村用电负荷不断扩大和家庭小作坊用户不断增多,用户对供电质量要求的不断提高,所以 Dyn11 组别方式已被大量采用,它的波形更好,抗三次谐波的能力更强。
1.2.2变压器的容量选择
变压器容量的合理选择是提高变压器经济运行的有效方法之一。总结以往运行经验,造成低电压问题主要有三大类:电源问题,线径和线路长度问题,变压器超负荷运行问题。变压器容量的选择是一项综合性分析和预测工作,一要结合地方规划,掌握供电区域内的规划方案和新增负荷趋势;二要结合经济的发展,掌握居民用电增长的预测;三要调查现有用户的用电性质和用电容量,掌握居民、商用、小作坊等的负荷比例、用电周期和容量;四要掌握各类配电变压器的特性,因地制宜合理选择。总之,配电变压器容量的选择既要考虑投资和运行的经济性,更要考虑安全可靠性,努力达到选择的配电变压器性能指标符合使用环境和用电特点的要求。
1.3变比选择
农网供电:负荷种类杂,波动大,影响电压质量的因素多,电压管控难度很大。从目前低压用户侧电压跟踪情况看,超上限的时间普遍多于超下限的时间,在低负荷期,在合理供电半径内几乎均超上限,部分线路末端翘尾现象非常明显。配电变压器变比选择要考虑以下几点:一是低压线路标称电压及电压质量监测标准为0.38千伏,而非我们经常所说的0.4千伏;二是负荷密度较大地区与偏远地区要区别对待;三是要根据配电变压器线路中所处的位置监测10千伏线路电压分布及衰减情况。
目前配电变压器生产序列中主要有10.5士2*2.5%10.4千伏和10.0士2*2.5%10.4千伏两种,特殊情况可定制非标型号,如11.0士2*2.5%10.4千伏、10.0士2*2.5%10.38千伏等。
型号的选择:随着节能减排工作的推进,卷铁芯、非晶合金等新型号的配电变压器不断推出, S11型较S9型配电变压器空载损耗低30%左右。但在运行中发现,新型配电变压器在节能的同时,其过载能力也相对降低。所以型号应选择S11型以上系列,在容量选择上要考虑变压器的过载。
2.10千伏配电变压器的安装
2.1变压器的安装
2.1.1变压器宽面推进时,低压侧应向外;变压器侧面推进时,油枕侧向外,便于带电巡视检查。
2.1.2变压器室的安全距离。因室内变压器外壳,距门不应小于1m,距墙不应小于0.8m;变压器二次线线的支架,距地面不应小于2.3m,高压线线两侧应加遮栏;变压器室要么有操作用的开关时,在操作方向上应1.2m以上的操作宽度。而变压器室属于一、二级耐火等级的建筑,其大门、进出风窗的材料应满足防火要求。所变压器室应用铁门,采用木质门应包镀锌冷轧钢板(俗称铁皮),门的宽度和高度应根据安装设备情况而写,一般宽为1.5m,高为2.5-2.8m,门应向外开。较短(不超过7m)的配电室,允许有一个出口,超过7m时不得少于两个出口。2.1.3变压器室顶板高度按设计的要求,一般不低于4.5-5m。而进出风百叶窗的内侧要装有网孔不大于10mm*10mm的防动物网。基础下的进风孔不安百叶窗,但网孔外要安装直铁条,防止网格外的机械损伤,直铁条可采用直径为1mm的圆钢,间距为100mm。变压器室出风窗顶部须靠近屋梁,自然通风拜见温度不应高于45℃,一般出口的有效面积应大于风口的有效面积的1.1-1.2倍。当自然通风的进风温度为30℃时,变压器室地坪距离室外地坪的高度为0.8m;进风温度为35℃时,变压器地坪距离室外地坪的高度为1m。
2.1.4 变压器室内不应有与电气无关的管道通过,有关电缆内要采取防小动物进入的措施。浸油式变压器应设储油坑。各金属部件应涂防腐漆。
2.2接地防雷装置
农网线路受雷击的几率较高,变压器内部绝缘在10千伏设备中又是最薄弱的,且往往处于负荷中心,接地防雷装置安装不规范、接地电阻不合格造成的危害很大,对配电变压器、用芦用电设备及触碰接地装置的人员都可能造成损害。10千伏配电变压器容量在100千伏安及以下,其接地电阻不应大于10欧姆;容量在100千伏安以上,其接地电阻不应大于4欧姆。为减少土壤及大气腐蚀、减少其冲击电抗,接地极及接地引线不应使用铝材。采用角钢(钢管)作接地极、扁钢作接地引线即经济又防盗,同时可将扁钢与角钢焊接在一起,然后热镀锌。接地极与避雷器横担间的扁钢除在适当位置留出断口用于测量接地电阻外,不宜再有断口,扁钢截面≥40mm×4mm。接地极数量根据土壤情况确定,但不少于两根,为防止破坏镀锌层,接地极应垂直埋人土壤中,不得使用铁锤敲击。特殊地区可采用碳棒或设置接地网等方法降低接地电阻。变压器投运前,应将接地电阻测试作为重点项验收。变压器的工作接地和保护接地应分别连接到接地引线,10千伏避雷器应装设在熔断器与变压器之间,并尽量靠近变压器。推荐使用无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器,有条件地区可采用跌落式避雷器。为了防止反变换波和低压侧雷电波侵人,在低压侧也应装设低压避雷器。
2.3配电变压器低配电柜
配电柜基础的制作安装由土建专业配合制作基础台,制作槽钢 基础,这一工序中最主要的任务就是保持配电柜基础的水平,这主要是为了保证配电柜安装时的平直,成列柜柜体排布紧密、牢固,避免由于外力挤压造成配电柜变形进而引起抽屉抽拉机构卡死, 配电柜内各小室之间绝缘损坏,造成电气事故。
2.3.1配电柜安装
柜安装应按施工图的布置,将配电柜按照顺序逐一就位在基础型钢上。单独柜进行柜面和侧面的垂直度的调整可用加垫铁的方法解决,但不可超过三片,并焊接牢固。柜接地:每台柜单独与基础型钢连接,可采用铜线将柜内PE排与接地螺栓可靠联结,并必须加弹簧垫圈进行防松处理。每扇柜门应分别用铜编织线与PE排可靠联结。柜顶与母线进行连接,注意应采用母线配套扳手按照要求进行紧固,接触面应涂中性凡士林。柜间母排连接时应注意母排是否距离其他器件或壳体太近,并注意相位正确。
2.4引落线的安装
农村电气化改造的配电变压器引落线均应采用多股绝缘线,其截面应按变压器的额定容量选择,但高压侧引落线铜芯不应小于 16mm2,铝芯不应小于 25mm2,杜绝使用单股导线及不合格导线。高压引下线间净空安全距离不小于300mm,并一律使用铜铝压接端子压接,同时引落线与周围建筑物及其他铁附件的安全距离不应小于 200mm。
3.结语
通过近年来的农村电气化建设,本地区原有农网基础薄弱、可靠性低、经济性差、供电“卡脖子”及低电压的情况得到了一定程度地改善。10 千伏线路网架有所巩固,环供能力有所加强,线路供电半径得以缩短,配变布点趋向合理,农网可靠性和线损率等指标有了很大的提升,广大农户的用电状况得到改善。