1 10KV配電變壓器的型式選擇
1. 1 油浸式和干式配電變壓器
油浸式變壓器的價格便宜,關鍵部件全部密封在變壓器油中,其絕緣和冷卻效果好,適應能力強,在配電網中應用廣泛。其缺點是變壓器油具有可燃性,防火要求高,用于變電所(用于10KV以及以下電源經配電變壓器降壓后對設備供電,亦及配電室)需單獨設立配電變壓器室,占地面積大;抗短路能力差;如果密封不良滲漏油嚴重,影響設備運行,同時污染環境;絕緣按A級絕緣設計、制造,耐溫等級低;充油設備需定期檢查、維護。
干式配電變壓器占地面積小,可以與SF6斷路器及真空開關設備同室布置,抗過載能力強,阻燃性好,可選耐溫等級高,抗短路能力強,免維護,在變電所應用廣泛。其缺點是:對環境要求高,密封性差,不宜在室外使用;價格偏高;比同等級的油浸式配電變壓器損耗較大;維修不方便;如果損壞或電源故障冷卻效果差。
根據其特點、設計規范和運行經驗,油浸式配電變壓器主要適用于桿上架設、箱式變壓器和單獨設立配電變壓器室的配電式與配電所;干式配電變壓器主要適用于室內配電。
1.2 單相配電變壓器的應用
單相配電變壓器體積小,可單桿架設,很容易深入負荷中心供電;單相配電變壓器本身損耗低,又因為可靠近居民端供電,大大減少了低壓線路的損耗;由于單相配電變壓器出現為3根(不同于三線四線),節約了低壓線路的投資成本。因此,單相配電變壓器符合小容量密布點的指導思想,近幾年來在配電網的已廣泛使用,主要用于城市居住區、別墅區、路燈和農村小范圍相對集中居住地區。但是由于單相配電變壓器容量小,只能單相輸出等因素,在小動力零散分布地區和城市多層、高層建筑密集的小區不能合理、經濟的使用。
2 10KV變電所配電變壓器負載的選擇
10KV變電所主要變壓器容量的選擇,除了要計算負載容量外,還應確定配電變壓器的負荷率。配電變壓器的負荷率是影響配電變壓器容量、臺數和電網結構的重要參數,其值為
T=變壓器最大負荷(kv·A)/變壓器額定容量(kv·A)·100%
目前對負荷率T的取值有兩種不同的觀點和做法。一種認為T值越大好,取負荷率;另一種相反,認為T值小好,取低負荷率。T的具體取值和變電所變壓器臺數N有關。
關于高負荷率。當N為2時,T為65%左右;當N為3時,T為87%左右;當N為4時,T為100%左右。取高負荷率是根據配電變壓器負荷能力中的絕緣老化理論,允許配電變壓器短時間過負荷而不會影響到配電變壓器的使用壽命。大體上過負荷1.3倍,延續時間2小時。這種取值按“N-1”準則,在最高負荷時,當變電所有1臺配電變壓器故障停運,其余配電變壓器必須承擔全部負荷而過載運行,過負荷率1.3。
關于低負荷率。當N為2時,T為50%左右;當N為3時,T為67%;當N為4時,T為75%左右。這種觀點與高負荷率截然不同。在最高負荷時,當變電所有1臺配電變壓器故障停運(“N-1”)時,剩余配電變壓器可以承擔全部負載而不過負荷。
兩種負載率的選擇都有其合理的地方,主要差別有以下幾點:
(1)選擇高負荷率的電網投資比選低負荷率節省。低負荷率帶電網配電變壓器容量選擇較大,相應配套的一、二次設備參數等級增加,必然帶來投資增加,運營成本增大。但選擇低負荷率時,可以更合理配置接線方式,配電變壓器增容周期也較長。
(2)低負荷率電網的可靠性禾安全性高于高負荷率電網。高負荷率電網雖然也能滿足“N-1”的要求,但是設備超載對電網安全穩定運行不利,通過其他變電所轉移負荷的方式不一定可行。
(3)配電變壓器低取負荷率可以簡化網絡接線,減少聯絡線路數量,對簡化繼電保護和自動裝置有利。
3 因地制宜選擇配電變壓器
在江蘇省建設廳和經貿委頒布的《35KV以及以下端變電所(配電房)建設標準》(DGJ32/14--2005)中,關于變壓器臺數、容量有下列規定:
第3.1.4條:變壓器臺數應根據負荷特點和經濟運行進行選擇。應符合下列條件之一時,宜裝設2臺及以上變壓器:具有一級或二級負荷;季節性負荷變化較大;集中負荷較大。
第3.3.1條:裝有2臺以及上主變壓器的變電所,當斷開1臺時,其余變壓器容量應滿足一級及二級負荷用電。其余變壓器容量不宜小于總負荷60%
目前,城市住宅小區大都滿足地3.1.4條規定,建設10KV變電所時,應考慮裝設2臺以上變壓器。地3.3.1條規定中,對配電變壓器容量選擇標準是比較低的。當然,標準是強制執行標準,該要求是必須達到的最低標準。
當變電所在建筑物內部,以及對防火防爆有特殊要求,或占地面積較小無法單獨設立配電變壓器的,應選用干式配電變壓器。在選用干式配電變壓器時,冷卻方式采用自然空氣循環和強迫空氣循環(帶冷卻風機)。正常條件下,自然空氣冷卻時,配電變壓器連續運行,配電變壓器可以持續輸出150%額定容量。
選用干式配電變壓器,變電所主變壓器選擇容量時,可以根據高負荷率的方案選取。2臺主變壓器(N-2),負荷率取65%(T=65%),低壓采用單母線分段接線方式;3臺主變壓器時(N=3),負荷率取87%(T=87%),低壓應采用單母線四分段接線方式。
應當選用箱式變電站,或當變電所為獨立設置時,可以設立單獨的配電變壓器室。對防爆防火沒有特殊要求時,可采用油浸式變壓器(S11型或非晶合變壓器)
選用油浸式配電變壓器,變電器價格低,空載損耗也比較小,但過載能力較差。主變壓器選擇容量時,可以根據低負荷率的方案選取。2臺主變壓器時(N=2),負荷率取50%(T=50%,低壓采用單母線分段接線方式);3臺主變壓器時(N=3),負荷率取67%(T=67%,低壓采用單母線四分段接線方式)。
對于線路或變電所單臺變壓器的選擇,也應根據負荷特性和現有低損耗配電變壓器的特點,結合負荷增長情況,通過計算和經濟技術比較(考慮增容投資、新增布點的實際難度),選擇稍大容量等級的配電變壓器也是有利于安全、可靠和經濟運行的。
110KV配電變壓器的選擇與使用
日期:2015-01-01 文章來源:RCCN上海日成 訪問:1691
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