罗成伟
青海三新农电有限责任公司 青海西宁810001
摘要:配电变压器是电网运行的过程中必不可少的设备,配电变压器能够将10kV的电压转换至可供用户使用的电压,有着保障电网可靠运行的重要作用。基于此,本文围绕10kV配电变压器的选择与使用展开探讨,从变压器的类型、负载率,以及实际情况三个方面阐述了变压器的选择和使用,以期能够为行业相关人员提供有效参考。
关键词:10kV;配电变压器;负载率
引言:随着我国经济水平的进一步提升,用电的需求量不断增大,人们对于供电质量的要求也在不断提升。在电网运行的过程中,配电变压器有着不可替代的地位,想要进一步确保电网运行的稳定性以及可靠性,选择性能合适、类型合理的配电变压器是十分重要的。
一、10kV配电变压器类型选择
(一)油浸式配电变压器
油浸式配电变压器其性能方面主要有以下特点:第一,低压绕组大多使用的是圆筒式结构,高压绕组则使用的是多层圆筒结构,这样能够使变压器的机械强度更高,有着更好的抗短路能力;第二,对铁心和绕组分别都进行了紧固,具有一定的抗运输震颤能力;第三,变压器内部的铁心和线圈等通过真空干燥进行处理,能够有效控制设备内部的潮气;第四,油浸式变压器内部没有设置储油柜,减少了对空间的占用;第五,波纹片的安装能够有效隔绝氧气、水分,保障设备的绝缘性能;第六,油浸式变压器无需换油,有效降低了其维护成本。
除此之外,油浸式配电变压器也有一定缺点:第一,由于具有一定可燃性,因此在防火方面有着极高的要求;第二,油浸式配电变压器有着较大的漏油风险,一旦密封情况不好,就会出现渗漏情况,严重影响设备的运行安全和稳定,还会对环境造成一定污染。
(二)干式配电变压器
干式配电变压器有以下特点:第一,安全性能较高,不会对环境造成污染;第二,具有较强的抗短路性能,并且可靠性较高;第三,噪音较低,无需维护,具有节能降耗的优点;第四,具有较好的散热能力,和过载能力;第五,对环境适应能力较强,有着较好的防潮性能;第六,有智能温检和保护系统,能够自动启停风机,发出警报以及跳闸;第七,体积小,占用空间少,安装费用较低。缺点是密封性较差,因此对于安装环境有较高的要求,适合在室内使用,与油浸式配电变压器相比,损耗较大,而且一旦出现故障维修比较困难。
(三)单相配电变压器
单相配电变压器的优势有:第一,单相配电变压器的体积和重量较小,而且安装灵活,可以为居民近距离供电,而且单相变压器的空载损耗较小、空载电流也比较小,因此更加节能,再加上与用户距离较近,极大地减少了线路损耗。第二,与三相变压器相比,单相变压器对于铁和铜的需求较低,这就使得单相变压器在空载情况下的损耗也有所降低,不仅有效控制了生产制造的生本,也降低了使用成本。第三,使用单相配电变压器还能够节省导线,减少了供电线路建设成本。第四,由于单相变压器的结构简单,因此在工厂现代化生产时也有着较强的优势。除此之外,单相配电变压器在应用上也存在一定局限性:第一,由于电压单一,因此大多数情况下适用于照明、小型电机等。第二,由于单相电压是深入用户居住区进行供电的,因此很容易受到用户和房地产开发商的抵制[1]。
二、10kV配电变压器负载率选择
在10kV电网建设,选择配电变压器的时候,还需要充分考虑到负载容量以及负荷率的问题。配电变压器的负荷率不仅影响着其容量,还会进一步影响到整个电网结构的设计。
对于负荷率的判断和选择有两种做法,一种是选择高负荷率,一种是选择低负荷率。在选择高负荷率方案时,当变压器负荷处于最高情况下,一旦某一设备出现故障,导致该台变压器停运,那么其他变压器就需要对该变压器的负载进行分担,使得其他所有变压器都处于过负荷状态。在选择低负荷率方案时,在电网处于最高负荷情况下,如果变电所中的一台设备停运,其他变压器就可以在不超负荷的情况下承担所有负载。二者之间主要有以下几种差别:第一,高负荷率投建成本较低,选择低负荷率的情况下,就要求选择容量较大的变压器,而且还需要提高相应设备的参数等级,这就使得电网建设的成本有所增加,但是低负荷率能够选择更加科学合理的接线方法,有效延长了变压器的增容周期。第二,选择低负荷率,其电网的可靠性较高,在配电网运行的过程中,低负荷率电网采用的是辐射型结构,而高负荷率的选择则会影响到电网运行的稳定性以及安全性。第三,低负荷率的电网,结构更加简单,在机电保护以及自动装置的简化以及配置方面有一定优势。
三、根据实际情况选择变压器
油浸式变压器和干式变压器比较适用于环境介质正常的情况,例如,在工矿企业、小区独立变电所等等。油浸式配电变压器的安装环境温度应在-25摄氏度到40摄氏度之间,空气相对湿度需要在90%以下,海拔在1000米以下。对于油浸式变压器值得注意的是,要确保防火安全,确保安装环境能够保持一定防火间距,或者设置防火墙等设施,在配电网建设过程中,如果没有防火防爆方面的要求则可以选用此类变压器,而且由于油浸式变压器的过载承受力较差,因此在确定变压器容量的时候,需要根据低负荷率方案进行确定。此类变压器多用于安装在杆上或设置独立配电室。
干式变压器的工作环境温度需要在0到40摄氏度之间,空气相对湿度要小于70%,海拔高度在2500米以下,除此之外,还应该避免雨水、高温、湿气等环境的影响,而且,干式变压器的通风孔需要和周围物体之间保持一定距离,确保通风散热良好。应远离腐蚀性气体、液体或金属屑较多的环境,避免强震动以及电磁环境对变压器的干扰。当变电所需要设置在建筑物的内部,并且有一定的防火防爆需求,或者由于空间较小,无法为油浸式配电变压器提供单独配电室的情况下,就需要选择干式变压器,其冷却方式可以采用自然空气或者安装冷却风机,此时可选择设置高负荷率电网。通常有室内配电需求的情况时选用干式变压器。
在选择单相变压器的时候,需要根据实际用电负荷情况以及电网的运行结构和方式,确定变压器容量。单相变压器的容量确定与供电方式以及范围有一定关系,因此需要先明确单相变压器的供电范围,在此过程中要尽量按照容量小、分布密的原则进行设计,合理控制设备的容量能够有效减少输电过程中造成的损耗。除此之外,安装方式对于单相变压器的容量也有着重要的影响。通常情况下,此类变压器会采用单柱安装的方式,在确定安装方式的情况下,才能够进一步计算出变压器的容量。
除此之外,在选择单台配电变压器时,也需要根据不同变压的负荷特点,尽量选择损耗低的变压器,并且还需要根据实际电网运行过程中负荷的增长速度和增长量,对后期变压器的增容投资成本,以及增加新的布点的操作难度以及可行性进行考量,在保证电网运行安全性以及可靠性的基础上,尽量降低电网建设投资成本以及运行过程中造成的损耗[2]。
结束语:综上所述,如果配电变压器没有选好,那么在10kV电网运行的过程中,就很容易会出现运行问题,甚至导致辖区范围内停电,给供电企业造成严重的经济损失。因此,供电企业需要根据服务区域的实际情况、用电情况以及负载率、性能等方面慎重合理地选择配电变压器,以确保电网运行的稳定性,提升供电质量和水平。
参考文献:
[1]李绍栋,何磊.浅谈10kV配电变压器的选择安装及交接试验[J].科技与创新,2019,000(011):P.146-147.
[2]罗文旗.关于10kV配电变压器的选择及安装探究[J].建筑工程技术与设计,2018,000(032):4041.