田俊强 孙运宾 孙东风
国网菏泽供电公司 山东省菏泽市 274000
摘要：近年来，随着经济的不断发展，国家电网正在一步步的进行改造，变压器的数量和容量正在不断的猛增。由于变压器的安装是一个非常复杂的过程，而且变压器的质量好坏直接关系到整个电网的稳定运行，同时还可能影响电网的安全运行。本文重点对变压器的选型和安装进行讨论，为电网的安全运行提供保障，根据笔者对电网的安全安装以及选型的工作经验来对变电器的进行有效的探究，研究过程中主要对电网改造的安装问题、选型要点问题以及具体的安装方法进行深入研究，以期为电力工作者提供工作上的启发。
关键词：施工现场；变压器选型；用电安全；管理
1变压器的安装问题概述
电网改造中，变压器的选择和安装对于整个电网系统来说非常重要。因为变压器的性能直接影响到电网系统的安全和运行可靠性，但是在实际的安装中却存在着很多的问题。安装过程中对于变压器的容量估算比较粗略，所以会存在着变压器的使用超负荷，载损耗增大，可能会造成变压器的严重损毁，其结果会造成人力、财力、物力的损耗。根据相应的数据统计，变压器损耗过载占据了整个电网总损耗的33%左右，从而造成了国家资源的巨大浪费。变压器安装过程中，由于变压器的安装存在着定位问题，应该要严格的遵循密布点、小容量、短半径的安装原则。但是在安装实施过程中，由于施工单位对于农网的改造存在着理解和认识错误，所以变电器的安装过程中为了满足施工标准，需要对电网线路上安装变压器，但是继续增加变电器则非常容易造成末端电压过低的状况。
2主变压器设计选型
2.1主变压器联结组别的确定
1）能够有效抑制负载端的谐波电流，尤其是高次谐波，保证电流的正弦度和高质量。实际中经常采用的主变压器属于双圈变压器，当将正弦波电压施加于原边，就形成了正弦波的电势和磁通。当铁心达到饱和状态，空载电流的波形变成尖顶波，该波形中不仅含有基波，还还有大量的高次谐波。此时，将主变压器的联接组别设计成Dyn11，将原边接成三角形，激磁电流中的高次谐波能够在原边形成环流，这样就保证了原边电势以及激磁磁通的波形为正弦波的同时，变压器副边的感应电动势波形也为正弦波，有效抑制其谐波含量，负荷电流中不再含有二次谐波，保证了供电质量。2）选用Dyn11联结组别的联接方式能够充分利用设备的容量。根据国标的相关规定，在低压电网中，如果三相变压器选择Yyn0结线，当出现单相不平衡负荷，中性线上会产生电流，该电流应该低于低压绕组的额定电流的1/4，同时，在满载情况下，一相的电流应该小于额定电流。从这一规定中可以看出，Yyn0结线时，主变压器的使用受到了很大的限制，其能力无法得到全面的利用。但是，如果采用Dyn11结线方式，不会限制中性线的电流，该电流允许达到变压器的低压侧线电流值，这样一来，就能够对电压器的容量进行充分的利用，在单相负荷为主的场合以及经常出现两相不平衡的主变压器中使用较为适宜。因此，无论是干式变压器还是油浸式变压器，都应该采用Dyn11联结组别。
2.2变压器容量选择
变电站主变压器容量应根据地区供电条件、负荷性质、运行方式和用电容量等条件进行综合考虑。总的来说，对主变压器容量大小的选择，取决于区域负荷的现状和增长速度、上一级电网提供负载的能力、与之相连接的配电装置技术和性能指标，取决于负荷本身的性质和对供电可靠性要求的高低等因素。主变压器额定容量应能满足供电区域内用电负荷的需要，即满足全部用电设备总负荷的需要，以便投入运行后能常年经济运行，避免变压器长期处于过负荷状态运行。新建变电站主变压器容量的合理选择要考虑变压器最佳负荷率，运行效率要高、损耗要低的要求。单台主变压器容量的选择不宜过大或过小，单台容量应根据供电区域的负荷密度进行选择，要预留负荷发展和扩建的可能，实现变电站容量由小到大。投产初期主变压器的负载率尽量接近最佳经济运行负载系数，最大负荷利用小时数大于3000h时可取0.6～0.7，最大负荷利用小时数小于3000h时可取0.75～1.00。
主变压器容量应满足5～10年规划负荷的需要，为今后供电区域负荷增长保留足够的容量裕度，防止不必要的扩建和增容。对于扩建、改造的变电站，主变压器容量的选择要与站内原有的主变压器技术参数相匹配。主变压器并列运行是变电站变压器经济运行的有效方式，在扩建、改造变电站时，新增或改造的主变压器与变电站内现有主变压器应能满足并联条件，即联结组别与相位关系相同;电压和变压比相同，允许偏差相同，调压范围内的每级电压相同;防止二次绕组之间因存在电势差产生环流;短路阻抗相同，控制在10%的允许偏差范围内，容量比为0.5～2.0。
2.3主变压器选型策略
在保证供电可靠性要求下，以全寿命周期成本最小来选择规划区内变电站的主变压器容量及台数。具体策略为：(1)基于负荷现状和远景饱和年负荷预测结果，结合容载比要求，计算需新增的规划变电站容量；(2)确定适合本地区的变电站容量序列，单个110kV变电站最终规模一般按2～4台考虑，则可列出所有主变压器容量及数量配置方案；(3)以负载率为约束条件，计算各配置方案的变电站全寿命周期成本费用现值；(4)再考虑现实的诸多限制因素（如变电站站址的地理环境、变电站与供电负荷的距离和变电站的最大供电半径制约等），得到最优配置方案。针对变电站规划总容量偏小的情况，建议选用大容量变压器；针对变电站规划总容量偏大的情况，选用31.5MV·A或40MV·A，以提高设备利用率。
3施工用电安全保证技术措施
3.1变压器选择安装原则
根据每台变压器供电设备计划结合现场实际情况，将变压器尽可能设置在负荷中心，降低压降比例，达到安全节能要求。根据用电设备的实际负荷和施工现场情况，通过负荷及电流验算确定变压器安装位置和台数。严格把控变压器工作接地连接质量和接地电阻值，确保接地电阻小于4Ω。
3.2现场应急电源安装原则
发电机组备用电源线采用双投闸刀与主电线路相联，避免同时运行情况发生。备用电源发电机组房要做好通风排烟和防火灭火措施，严禁利用发电机房存油。备用电源采用三相五线制供电系统和独立TN-S接零保护系统，接地电阻值控制在4?以下。
3.3设置避雷系统
重点做好钢筋加工棚、拌合站、钻机等现场高耸用电设备防雷避雷措施，保证用电设备与大地的良好接触，做到安全有效的防雷措施，施工现场内所有防雷装置接地电阻均要符合冲击电阻不大于30?。
3.4施工用电节能措施
合理配置变压器容量，根据施工进度及用电需求，确定变压器启用数量，以减少投资、降低耗能。减少典钨灯的使用，积极采用节能型光源。隧道内照明全部使用LED安全电压灯，合理设置控制开关，避免“长明灯”现象。现场施工电气设备做到随用随开，使用结束后及时关闭电源，避免设备空载运行。
结论
变压器的经济运行的状况对城市电力系统供电的安全可靠性起着有着重要作用。在用电需求条件下，电力企业应重视主变压器的设计和选型，充分考虑电力系统的综合因素，科学选择主变压器的选型，提高主变压器的整体性能，以保证电力系统的安全稳定运行。
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