泵站干式變壓器的選用

摘要：由于歷史的原因，大型泵站所使用的主變、站用變和整流變大多為油浸式變壓器。油浸變壓器構(gòu)造復雜、管理麻煩，運行中要監(jiān)視變壓器的油位、油色。若需補油，多數(shù)情況下還須真空注油，噪聲大，內(nèi)部故障的監(jiān)視也不直觀。而干式變壓器與油浸式變壓器相比有眾多優(yōu)點，其性能優(yōu)越、使用維護方便、噪聲低又節(jié)電。隨著科技的發(fā)展，干式變壓器的生產(chǎn)能力從50～2500kVA容量逐步向10000～20000kVA/35kV容量電力變壓器拓展，水泵站不僅可選用干式變壓器作為整流變、站所變，而且選用干式變壓器作為主變亦已成為可能。
　　關(guān)鍵詞：泵站油浸式變壓器干式變壓器樣本內(nèi)容由于歷史的原因，大型泵站所使用的主變、站用變和整流變大多為油浸式變壓器。油浸變壓器構(gòu)造復雜、管理麻煩，運行中要監(jiān)視變壓器的油位、油色。若需補油，多數(shù)情況下還須真空注油，噪聲大，內(nèi)部故障的監(jiān)視也不直觀。而干式變壓器與油浸式變壓器相比有眾多優(yōu)點，其性能優(yōu)越、使用維護方便、噪聲低又節(jié)電。隨著科技的發(fā)展，干式變壓器的生產(chǎn)能力從50～2500kVA容量逐步向10000～20000kVA/35kV容量電力變壓器拓展，水泵站不僅可選用干式變壓器作為整流變、站所變，而且選用干式變壓器作為主變亦已成為可能。
　　干式變壓器的主要特點
　　 1)節(jié)能低噪隨著新的低耗硅鋼片、箔式繞組結(jié)構(gòu)、階梯鐵心接縫、環(huán)境保護要求和噪聲研究的深入，以及計算機優(yōu)化設(shè)計等新材料、新工藝、新技術(shù)的引入，將使未來的干式變壓器更加節(jié)能、更加寧靜。
　　 2)高可靠性在電磁場計算、澆注工藝、熱點溫升、局放機理、質(zhì)保體系及可靠性工程等方面進行大量研究的基礎(chǔ)上，將進一步提高干式變壓器的可靠性。
　　 3)環(huán)保特性認證在歐洲標準HD464的基礎(chǔ)上，開展干式變壓器的耐氣候(C0、C1、C2)、耐環(huán)境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)特性的研究與認證，將使干式變壓器對使。用環(huán)境要求越來越低。
　　 4)多功能組合從單一變壓器向帶有風冷、保護外殼、溫度計算機接口、零序互感器、功率計量、封閉母線及側(cè)出線等多功能組合式變壓器發(fā)展，使得干式變壓器比油浸變壓器技術(shù)更先進，安裝更簡單，維護更方便。
　　 5)多領(lǐng)域發(fā)展從以配電變壓器為主，向發(fā)電站廠用變壓器、勵磁變壓器、地鐵牽引整流變壓器、大電流電爐變壓器、核電站、船用及采油平臺用等特種變壓器發(fā)展。
　　目前，我國樹脂絕緣干式變壓器年產(chǎn)量已達10000MVA，成為世界上干式變壓器產(chǎn)銷量最大的國家之一。隨著低噪(2500kVA以下配電變壓器噪聲已控制在50dB以內(nèi))、節(jié)能(空載損耗降低達25%)的SC(B)9系列的推廣應(yīng)用，使得我國干式變壓器的性能指標及其制造技術(shù)已達到世界先進水平。對水泵站選用干式變的幾點建議
　　根據(jù)多年來水泵站干式變壓器的使用，在選擇和應(yīng)用于式變壓器的過程中，有以下問題值得研究和探討。
　　 (1)充分利用干式變壓器的過載能力，可適當減小干變?nèi)萘亢蛡溆门_數(shù)干式變壓器的過載能力與環(huán)境溫度、過載前的負載情況(起始負載)、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時間常數(shù)等有關(guān)。如何利用其過載能力呢?提出兩點建議供參考。
　　 1)選擇計算變壓器容量時可適當減小充分考慮某些輔助設(shè)備(如供水泵、排水泵、勵磁系統(tǒng)、閘門起吊機、行車等設(shè)備)投運時造成的短時沖擊過負荷的可能性，盡量利用干式變壓器有較強過載能力的特點，適當減小變壓器容量，使其主運動時間處于滿載或短時過載。
　　 2)可減少備用容量或臺數(shù)在某些場所，由于對變壓器的備用系數(shù)要求較高，使得工程選配的變壓器容量大，臺數(shù)多。而利用干變過載能力，在考慮其備用容量時應(yīng)予以壓縮，在確定備用臺數(shù)時亦可減少。變壓器處于過載運行時，一定要注意監(jiān)測其運行溫度。若溫度上升達155℃(有報警發(fā)出)即應(yīng)采取減載措施賊去某些次要負荷)，以確保對主設(shè)備的安全供電。
　　 3)選擇最佳的干式變壓器低壓出線方式及其接口配合干式變壓器因沒有油，也就沒有火災(zāi)、爆炸、污染等問題，故電氣規(guī)范、規(guī)程等均不要求干式變壓器置于單獨房間內(nèi)。特別是新的SC(B)9系列，損耗和噪聲降到了新的水平，也為變壓器與低壓屏置于同一配室內(nèi)創(chuàng)造了條件。為適應(yīng)這一情況，有些變壓器廠家在推出SC(B)8系列新產(chǎn)品的同時，在其《干式變壓器技術(shù)手冊》上向客戶推出了標準封閉母線、標準橫排側(cè)出線以及標準立排側(cè)出線等多種低壓出線方式，使低壓出線方式得到進一步完善。
　　 (2)合理選用干式變壓器的防護方式
　　根據(jù)使用環(huán)境特征及防護要求，干式變壓器可選擇不同的外殼。通常選用IP20防護外殼，可防止直徑大于12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動物進入，造成短路停電等惡性故障，為帶電部分提供安全屏障。若須將變壓器安裝在戶外，則可選用IP23防護外殼。除上述IP20防護功能外，更可防止與垂直線成60°角以內(nèi)的水滴入。但IP23外殼會使變壓器冷卻能力下降，選用時要注意其運行容量的降低。
　　 (3)科學設(shè)置干式變壓器的溫度控制系統(tǒng)
　　干式變壓器的安全運行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度絕緣破壞，是導致變壓器不能正常工作的主要原因之一，因此對變壓器的運行溫度的監(jiān)測及其報警控制是十分重要的，溫控系統(tǒng)設(shè)置可參照下列要求進行。
　　 1)風機自動控制通過預(yù)埋在低壓繞組最熱處的Pt100熱敏測溫電阻測取溫度信號。變壓器負荷增大，運行溫度上升，當繞組溫度達110℃時，系統(tǒng)自動起動風機冷卻；當繞組溫度低至90℃時，系統(tǒng)自動停止風機。
　　 2)超溫報警、跳閘通過預(yù)埋在低壓繞組中的PTC非線性熱敏測溫電阻，采集繞組或鐵心溫度信號。當變壓器繞組溫度繼續(xù)升高，若達到155℃時，系統(tǒng)輸出超溫報警信號I若溫度繼續(xù)上升達170℃，變壓器已不能繼續(xù)運行，須向二次保護回路輸送超溫跳閘信號，應(yīng)使變壓器迅速跳閘。
　　 3)溫度顯示系統(tǒng)通過預(yù)埋在低壓繞組中的Pt100熱敏電阻測取溫度變化值，直接顯示各相繞組溫度，若泵站采用微機監(jiān)控系統(tǒng)，亦可將干式變壓器的溫度以4～20mA模擬量輸出，傳輸至遠方計算機。系統(tǒng)的超溫報警、跳閘也可由Ptl00熱敏傳感電阻信號動作，進一步提高溫控保護系統(tǒng)的可靠性。
　　 (4)根據(jù)負荷運行狀況，配置干式變壓器的冷卻方式
　　干式變壓器冷卻方式分為自然空氣冷卻(州)和強迫風冷(AF)。自然空冷時，變壓器可在額定容量下長期連續(xù)運行，強迫風冷時，變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續(xù)過負荷運行，或應(yīng)急事故過負荷運行。由于過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大，處于非經(jīng)濟運行狀態(tài)，故不應(yīng)使其處于長時間連續(xù)過負荷運行。