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(fù)雜、管理麻煩,運(yùn)行中要監(jiān)視變壓器的油位、油色。若需補(bǔ)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(diǎn),其性能優(yōu)越、使用維護(hù)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(fù)雜、管理麻煩,運(yùn)行中要監(jiān)視變壓器的油位、油色。若需補(bǔ)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(diǎn),其性能優(yōu)越、使用維護(hù)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(diǎn)
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(hù)要求和噪聲研究的深入,以及計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)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?kù)o。
2)高可靠性在電磁場(chǎng)計(jì)算、澆注工藝、熱點(diǎn)溫升、局放機(jī)理、質(zhì)保體系及可靠性工程等方面進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上,將進(jìn)一步提高干式變壓器的可靠性。
3)環(huán)保特性認(rèn)證在歐洲標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)證,將使干式變壓器對(duì)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(fēng)冷、保護(hù)外殼、溫度計(jì)算機(jī)接口、零序互感器、功率計(jì)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(jìn),安裝更簡(jiǎn)單,維護(hù)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(lì)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(tái)用等特種變壓器發(fā)展。
目前,我國(guó)樹脂絕緣干式變壓器年產(chǎn)量已達(dá)10000MVA,成為世界上干式變壓器產(chǎn)銷量最大的國(guó)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(dá)25%)的SC(B)9系列的推廣應(yīng)用,使得我國(guó)干式變壓器的性能指標(biāo)及其制造技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。對(duì)水泵站選用干式變的幾點(diǎn)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(dāng)減小干變?nèi)萘亢蛡溆门_(tái)數(shù)干式變壓器的過載能力與環(huán)境溫度、過載前的負(fù)載情況(起始負(fù)載)、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時(shí)間常數(shù)等有關(guān)。如何利用其過載能力呢?提出兩點(diǎn)建議供參考。
1)選擇計(jì)算變壓器容量時(shí)可適當(dāng)減小充分考慮某些輔助設(shè)備(如供水泵、排水泵、勵(lì)磁系統(tǒng)、閘門起吊機(jī)、行車等設(shè)備)投運(yùn)時(shí)造成的短時(shí)沖擊過負(fù)荷的可能性,盡量利用干式變壓器有較強(qiáng)過載能力的特點(diǎn),適當(dāng)減小變壓器容量,使其主運(yùn)動(dòng)時(shí)間處于滿載或短時(shí)過載。
2)可減少備用容量或臺(tái)數(shù)在某些場(chǎng)所,由于對(duì)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(tái)數(shù)多。而利用干變過載能力,在考慮其備用容量時(shí)應(yīng)予以壓縮,在確定備用臺(tái)數(shù)時(shí)亦可減少。變壓器處于過載運(yùn)行時(shí),一定要注意監(jiān)測(cè)其運(yùn)行溫度。若溫度上升達(dá)155℃(有報(bào)警發(fā)出)即應(yīng)采取減載措施賊去某些次要負(fù)荷),以確保對(duì)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(dú)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(shí),在其《干式變壓器技術(shù)手冊(cè)》上向客戶推出了標(biāo)準(zhǔn)封閉母線、標(biāo)準(zhǔn)橫排側(cè)出線以及標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)一步完善。
(2)合理選用干式變壓器的防護(hù)方式
根據(jù)使用環(huán)境特征及防護(hù)要求,干式變壓器可選擇不同的外殼。通常選用IP20防護(hù)外殼,可防止直徑大于12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動(dòng)物進(jìn)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(hù)外殼。除上述IP20防護(hù)功能外,更可防止與垂直線成60°角以內(nèi)的水滴入。但I(xiàn)P23外殼會(huì)使變壓器冷卻能力下降,選用時(shí)要注意其運(yùn)行容量的降低。
(3)科學(xué)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(yùn)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(dǎo)致變壓器不能正常工作的主要原因之一,因此對(duì)變壓器的運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)及其報(bào)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(jìn)行。
1)風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制通過預(yù)埋在低壓繞組最熱處的Pt100熱敏測(cè)溫電阻測(cè)取溫度信號(hào)。變壓器負(fù)荷增大,運(yùn)行溫度上升,當(dāng)繞組溫度達(dá)110℃時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)起動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻;當(dāng)繞組溫度低至90℃時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)。
2)超溫報(bào)警、跳閘通過預(yù)埋在低壓繞組中的PTC非線性熱敏測(cè)溫電阻,采集繞組或鐵心溫度信號(hào)。當(dāng)變壓器繞組溫度繼續(xù)升高,若達(dá)到155℃時(shí),系統(tǒng)輸出超溫報(bào)警信號(hào)I若溫度繼續(xù)上升達(dá)170℃,變壓器已不能繼續(xù)運(yùn)行,須向二次保護(hù)回路輸送超溫跳閘信號(hào),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(cè)取溫度變化值,直接顯示各相繞組溫度,若泵站采用微機(jī)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(yuǎn)方計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)的超溫報(bào)警、跳閘也可由Ptl00熱敏傳感電阻信號(hào)動(dòng)作,進(jìn)一步提高溫控保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。
(4)根據(jù)負(fù)荷運(yùn)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(qiáng)迫風(fēng)冷(AF)。自然空冷時(shí),變壓器可在額定容量下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行,強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí),變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行,或應(yīng)急事故過負(fù)荷運(yùn)行。由于過負(fù)荷時(shí)負(fù)載損耗和阻抗電壓增幅較大,處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),故不應(yīng)使其處于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行。
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