变压器油池

来源:电脑网络 时间:2016-08-15 10:06:41 阅读:

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变压器油池(一)
变压器用油及集油池制作

110KV的变压器下面有一个集油坑,12m×6m×2.5m,集油坑的污油要求给排水做管道,直接排到事故油池,污油管道做的时候有什么好的做法没有?我想的是要求每个集油坑都单独隔开!请高手指教下!谢谢!

跟排水管道设计类似,可使用DN150钢管,每个集油坑底接管后汇集在一起排向事故油池,坡度应为0.01。

根据DL5000—1994《火力发电厂设计技术规程》6.9.4: 发电厂应设置电气用的总事故贮油池,其容量应按最大一台变压器的油量确定。总事故贮油池应有油水分离设施。

油量为600kg及以上的屋外充油电气设备的下面,应设贮油坑。贮油坑的尺寸应大于该设备外廓尺寸,坑内应铺设厚度不小于250mm的卵石层。贮油坑还应有将油排到总事故贮油池的设施。

关于坡度没有条文规定,0.01是电力系统常规做法。在电力设计系统,排油管道确实由水工专业做。

【变压器油池】

为了变压器事故喷油或爆炸时及时将油放掉。鹅卵石间有较大缝隙,便于卸油,有一定阻燃性。黄砂灭火用的,我们放在油池旁边的。

一、油浸式变压器集油池的作用是收集变压器事故状

态下排出的废油,以免造成环境污染。

二、填黄砂、或鹅卵石的作用:

1.防火。

当运行中的变压器突然发生爆炸起火时,喷出的油或从事故排油阀中排出的油,经黄砂、或鹅卵石流入卸油坑内,然后流往事故油池,这时的黄砂、或鹅卵石起到隔离作用,减小火势,利于灭火;另外高温变压器油经过鹅卵石的冷却后,可减小火势。

2.渗油的。 变压器在工作异常时,无论是过热还是内部短路造成压力升高,都可能从压力释放阀中喷出油来,变压器下面是油池,这些变压器油就流到油池里,为了以后检修或者巡检方便,防止油都积在表面上,

就铺一层鹅卵石,油就在鹅卵石缝隙间流到下面去,稍微干净一点.

3.防止老鼠等小动物从排油管进入变压器室

三、黄砂和鹅卵石的不同之处是黄砂比鹅卵石的阻火效果好,缺点是易于吸油

变压器油的密度是多少啊?

温度在20℃时:

正常值 典型值

25#变压器油 :895kg/m3 877.6kg/m3

45#变压器油 :895kg/m3 879.0kg/m3

变压器油的号不是按变压器容量来划分的,是按变压器运行的当地温度来划分的 如25#变压器油指-25℃变压器油开始凝固不流动

对的。与变压器容量没有直接的关系,与变压器使用、安装的地点有关。 1、10号油的凝固点是-10度、25号油是-25度、45号油是-45度。

2、一般是:长江以南用10号、长江以北用25号、特别寒冷的地区(如西藏)用45号油。

变压器油池(二)
变压器事故油池原理说明

事故油池的原理

事故油池也称油水分离池,主变压器贮油坑内的渗漏油及事故油,通过排油管直接送至油水分离池内,油水分离池为钢筋砼结构,有两个池子,两池子底部用洞口相连,形成连通器。平时为有水状态,当事故油进入池子后,由于油比水轻,油浮于分离池上部。分离后的水经排水管接至排水系统,分离后的事故油进行回收处理。

变压器油池(三)
变压器运行和维护

【变压器油池】

变压器运行和维护

1.变压器安装的设计和布局

1.1 户外变电站

对变压器安装的布局规划时,应考虑许多方面的要求。

所有含 BS 148油的电力变压器都存在火灾的隐患,在进行变电站设计时,防火是要考虑的首要问题。变压器应安装在限制火灾的环境中,即万一有一台变压器发生火灾,则火灾范围只能限于本台变压器及与这台变压器紧密相关的辅助设备,而不能牵连到其他变压器及相关的辅助设备、电缆和维护设备,对于安装两台或两台以上的变压器以作备用的变电站而言,这一点至关重要。

1.1.1 由油浸变压器引发的火灾

在考虑上述要求时,应当认识到变压器油 (矿物油)导致的火灾并非像平时想像的那样严重。由于规定变压器油的闭口闪点不低于140℃,即当温度在140℃以下时,密封空间不可能积累足够的蒸汽引起火焰或其他火灾。在非密封空间内,温度相应地要高一些。一般来说,矿物油需要灯芯才能产生足够的蒸汽而自由燃烧。英国中央供电局(CEGB)对英国电力部门进行的统计(内部资料)表明,与变压器有关的火灾率很低,通过前一段时间对132kV级以下的变压器调查分析已经证实了这一点。这是因为在低电压系统中,受变压器的故障水平和保护装置动作时间所限,变压器不可能在一次故障中产生足够的能量使油温高到引起燃烧的程度。如果采用合理的保护措施,则可以在离建筑物和电厂相当近的地方安装高压侧为33kV或以下电压等级的油浸式变压器,并非一定要采用难燃、干式或树脂浇注绝缘变压器。只有在建筑物内和户内安装变压器时,才需要采用难燃、干式或树脂浇注变压器,这一点将在后面分别予以论述。

(注:规定闭口闪点的原因是为了保证若干年后冷却介质不受损失。对配电变压器来说,如果没有储油柜,变压器油的损耗则极大。这些变压器油中暴露于空气中的表面积最大,会使油耗散。当然这些变压器是最容易安装、又最容易被人忘记的变压器,但是,如果这些变压器长时间内持续损耗变压器油,最终会导致绕组露出油面的危险。可利用宾斯基·马丁斯测量仪测量油的闭口闪点。闪点给出了变压器油蒸发出的可燃气体在油面上方空间充分聚集、遇到明火而“闪火” 的温度。)

【变压器油池】

在过去发生火灾的地方,通常是故障造成变压器油箱破裂,导致变压器油快速流失。如果故障位置的温度很高,而且暴露在大气中,则会出现起火。此时变压器绝缘将作为引燃物维持燃烧。再次强调这一点的意义是,只要故障能量不至于引起油箱破裂,则发生火灾的危险性则会大大降低。快速的故障切断时间也会减少故障的能量,加上足够的压力释放阀 (大型油箱不只一个),以便减小油箱破裂的危险。可以采用布置压力释放阀从而使变压器跳闸的方式来降低火灾发生率,但是一定要权衡比较压力释放器误动作所引起变压器跳闸和因此降低的火灾发生率。

此外还必须防止任何低能量点火装置起火。一般当故障引起油滴漏或油渗出到受热表面时,会出现上述情况的点火。当外部套管连线由于接触电阻过大而起过热时,可能出现这种情况。如果温度升高到使瓷绝缘体热膨胀破裂的程度并使油泄漏到过热的接头上,就会引起点火。此时,慢慢渗出的油可以将该区域变成一束火焰。这种类型的事故其危险是使电气保护装置失灵,从而使故障一直延续未被发现,直到火灾达到非常严重的程度。

1.1.2 将火灾降到最低限度

多年来的常规做法是在变电站安装油浸式变压器和高压开关设备的地面上铺一层碎石并且修筑一个排油池。这样,溢出的油则可迅速地被地面的碎石层吸收,因此会防止因重大事故导致的火灾。但是根据英国中央供电局在 2O世纪60年代对许多重大的发电机变压器火灾事故的调查表明,地面上铺的碎石层在若干年后会变成油质层,而且上面形成有一层油垢,在火灾情况下,油垢很可能又成为一种助燃物质,使火灾更难扑灭。

当然,对独立的变电站来说,不可能始终采取比铺石层更好的方案,但是英国中央供电局在上述调研的基础上,研究出一种被证明非常有效的防止以前各类重大火灾的防火系统。这一系统包括为每台变压器配置一个固定的喷水装置。此装置包括安装在变压器周围并指向变压器的喷水嘴系统,当安装在变压器上方和四周的一系列含气玻璃探测管 (燃烧管)中的任何一个燃烧时,喷嘴会向变压器大量喷水。整个系统安装时一般不含水,当玻璃探测管被点燃时,会相应地引起空气压力下降,从而开启控水阀,水就会流进喷水管中,而后进入喷嘴。由于平时水压一直保持在85bar(1bar=Pa)大气压力下,它可立即控制住火势,此时起动备用水泵以保持供水压力。迅速灭火措施非常重要的一点是快速地把落到地基表面的油移走。表面覆盖着石头的油池因天长日久会汇集变压器油,当变压器上部喷水时,会使油池中的油又溅落回地面。为避免这种情况,集油池表面要用,滑的混凝土浇注,而并非用碎石子。要配置大的排油池,而且必须与变压器集油和存油系统之间有足够的落差。

显然,不能允许大量油和水流进正常下水道,因此排油池要连接截流池,以便在允许水进入正常下水道之前,对油进行处理和分离。图 l示出了典型的布置图。虽然基座的设计可快速排水,但是很重要的一点是必须保证被油污染的水不要大量流人相邻区域。因此,每个基座都要构筑至少可存储变压器油箱总容积量另加由于防火操作5min和大雨过后这一区域的汇流水。【变压器油池】

图 1 变压器排泄系统

从民用工程角度看,此系统造价很高,并且需要大量水来灭火。一般情下.只有发电厂的变压器或主要输变电站的重要变压器才采用这种防火系统。在上述场合下,这是最有效的防火方法,它对变压器周围区域的有效管理也很有好处。

1.1.3 集油

【变压器油池】

即使传统的碎石层和储油池系统被作为变压器区域的基础,仍需要考虑收集从油箱和冷却器中流失出的油,要采取适当的预防措施防止这些变压器油进入下水道中。这种预防措施一般是在变压器和冷却器周围筑堤坝和储油池,它们必须能够容纳全部油量以及在该区域可能遇到的最大降雨量。由于筑坝区域在正常运行条件下要考虑暴雨的排放,所以应当有适当的截流措施,以便对溢出的油进行分离和储存。【变压器油池】

1.1.4 隔离和分离

上述设施的建造形式不必过分讲究,主要应侧重于它的防火性能,包括设备的隔离或分离。

分离包括将变压器与备用变压器 (如果有的话)或其他需要防火的电厂和设备保持一定距离。一般认为1Om的间距就够了,这表示不但变压器与其备用变压器的距离至少保持l0m,所有连接线路、辅助电缆及辅助装置都必须至少保持这一距离。

在许多场合下,这种措施对空间的要求是非常苛刻的,因而导致人们选用一种隔离系统,这依赖于在负荷设备和备用电厂及所有辅助设备之间布设的防火墙。不管在一台变压器上的火灾多么严重,持续时间多长,都要保证防火墙的完好无损。此外,当其中一台变压器出现爆炸时,防火墙不得被破坏,所以它需要用钢筋混凝土构筑。来自变压器的爆炸碎片不能撞击与备用变压器有关的任何设备,包括套管、电缆、冷却器和冷却器管路或开关设备。一般来说,为了便于进出,变压器与防火墙的距离至少保持 1m,且这一距离可根据流通冷却空气的需要来增加,这一点将在以后论述。

1.1.5 变电站布置的其他要求

正如以上阐述的那样,要保护备用变压器不受正常供电变压器的影响,反之亦然。除此之外,对变电站进行布置时还要考虑的另一个重要方面是必须保证变压器正确的相位关系。满足以上要求后,变压器才能并联运行。在每个站点,都应备有供电系统相位图,图中应标明站点内的输入电路和设备。尽管原理很简单,但在变压器投入运行期间却还是会发生令人不可思议的错误,要严格地按照规定布置变压器才可以有效避免出现这种错误。变压器和开关装置之间的低压电缆可以换位,这样可使配电屏上出现正确顺序,但高压架空线或金属包层的分相母线则不太容易换位,因此变压器应当始终以正确的相序直接与端子相连,不要再变换相序。在英国,常规的做法是当面对变压器高压侧时,从左到右的相序是 A、B、C,这表示面对低压侧时,从左到右的相序是c、b、a,或者从右到左的相序是a、b、c。如果高压或低压有一个中性点如果高压或者低压,或者两者都有一个中性点),这些中性点可以在任一端,但必须在变压器铭牌上将中性点与线端的正确关系予以标明。相位关系表示为当变压器高压侧A相处于12点钟的位置时,假定按逆时针方向旋转,则相序为A、B、C。

总结前面章节的内容可以看出,在现场移动一台大型变压器是一项困难的工作。因此在设计变电站时,要考虑的另一个重要方面是变压器和运输设备的进出。重量在25t以下的小型变压器可以用移动吊车直接从运输机上吊到指定的变压器地基的正确位置,但大多数变压器必须借助千斤顶和滑轨,才能放到正确的位置,必须允许运输机接近最佳位置,以便将变压器运移到合适的起吊点。当然,尽管变压器是电厂中最可靠的设备,但在偶然情况下,也可能发生失效,所以在需要移走变压器时,应将其他设备的影响降低到最小。

设计变电站时,除了水冷变压器外,还应当考虑变压器热量的散失。无论散热器是安装在油箱上还是作为独立的设置,都要留出足够的空间来流通冷却空气。如果冷却器被防风墙挡住或离建筑物太近,则可以建立一个二次循环系统,这样可使冷却器吸收被变压器加热的空气。较理想的情况是,冷却器或变压器及安装在油箱上的散热器的所有侧面都具有适当尺寸的空间。

图 2示出了典型的双变压器变电站布置图,它兼顾以上各项要求,并且带有适当的识别特征。

图 2 在132kV变电站布置的典型双变压器

1.2 户内变压器

虽然近来的经验和数据都已表明,油浸电力变压器特别是高压侧电压低于 33kV、额定容量小于

1OMV·A的油浸电力变压器发生火灾的危险性很低,但由于安装在户内的电力变压器还是有发生火灾的可能,所以最好避免在户内安装油浸变压器。虽然在这种情况下,设计工程师或建筑师都会建议没有必要这样做,但保险商可能会要求必须这样做。

目前,各种类型的电力设备在室内的使用非常广泛,而且电力负荷的大小表明,许多办公楼和商业建筑采用的供电电源至少为 3.3kV,因而需要降压至415V用于室内配电,这样就会使防火变压器的市场需求不断增加,所以各种不同类型的变压器也就应运而生。

在证实聚氯联苯 ()存在环境污染不能再用之前,作为室内变压器的首选绝缘材料是不存在任何争议的。可能有些厂家和用户看到了不用液体绝缘的好处而转向干式变压器,但当时C级绝缘材料还不可靠,除非使用环境良好、干燥和清洁,并且树脂浇注非常昂贵,还存在着可靠性问题。由于当时在教科书中很少提到关于绝缘材料的选择问题,所以采用做

问题。

聚氯联苯是一种非常好的绝缘材料,没有任何绝缘材料能与它的电气性能或防火性能相比。现在人们已经深刻认识到避免环境灾害的必要性,不仅要避免由变压器故障或油渗漏所造成的火灾,还要避免变压器内部可燃气体引起的外部火灾,因此迫切需要克服各种困难研制出一种新型的绝缘材料。目前,室内安装能变压器必须满足以下条件:

·绝缘材料必须无毒,可以生物降解并且不存在对环境有害的物质。

·绝缘材料的燃点必须在 300℃以上。

·绝缘材料不能助长外部火灾的蔓延,并且其燃烧物也是无毒的。 做绝缘材料的变压器很少出现安装和运行

·在正常运行状态,变压器内部的绝缘材料不能产生电气放电、严重的电弧以及其他有毒或腐蚀性的烟雾或化合物。

各种液体绝缘材料,都能够满足以上要求。树脂浇注材料鲢燃烧性取决于树脂类型和所用填充剂的数量和类型,大多数正规厂家生产的树脂浇注变压器均能满足以上要求,但是如果存在质疑,安装人员应要求变压器厂家提供担保。

一般来说,油浸变压器要比树脂浇注变压器或其他干式变压器体积小,价格也较便宜,但安装变压器时,必须防止出现绝缘油渗漏现象,即必须有集油池或堤坝式集油装置,以防变压器油流人建筑物的地下水道。如果将变压器安装在高于地面的位置,在变压器下方则要建一个小屋,以免变压器油流到地面上。这些措施的费用并不包括在变压器成本内,而且建堤坝所占用的空间也会使小型变压器的占用范围加大。反之,在安装树脂浇注或干式变压器的建筑中,由于在新建筑物完工时常常会出现漏水事件,所以还需要有其他设施,尤其是水管来保证在漏水时变压器不被水淹。不言而喻,在安装干式变压器之前,应对变压器安装位置进行清理,并且该场地应当防风雨,尽管变压器厂家会不容质疑地强调树脂浇注变压器具有耐受寒冷或降雨量的能力,但变压器高压和低压连线部分则不太可能具有这些性能。

干式变压器或树脂浇注变压器可以安装在钢板制做的变压器室内。室内有与低压母线连在一起的配电屏,它直接与接人的断路器相连。变压器可以单独发运和安装,尽管有些厂家现在已经可以将变压器和变压器室制成一体,但在发运和安装时,两者很可能是单独进行的。在安装变压器时,应将变压器室牢固地用螺栓固定在开关室地面上,然后再将变压器可靠安装在变压器室内。室内地面应光滑平整,以利于变压器能够被容易的运移。开关室内的地面应能承受整台变压器的重量,见表 1。变压器室和开关室至少应保持0.75m的距离,变压器室前面应有足够的空间,以便于铁心和绕组的搬运。开关室的门应足够大,以利于变压器进入,并且要容易拆卸。上述问题经常会被忽视,往往在变压器运到现场之前,才急忙安装开关室的门。图3 是典型的集11kV/0.415kV变压器和变压器室为一体的415V配电屏。

表 1典型的3相llkV油浸变压器和树脂浇注变压器的总重量比较

变压器油池(四)
变压器的常见故障分析和处理

  摘要:变压器运行中常见故障现象有:油面不正常;油温过高;声响异常;气体继电器动作;防爆管破裂,有油喷出;变压器着火:针对上述故障现象引起原因进行分析并提出处理对策

  关键词:变压器;常见故障;分析和处理。
  电力变压器是传输、分配电能的枢纽,是电力网的核心元件,其基本原理为在原方将工频信号通过电力电子电路转化为高频信号,即升频,然后通过中间高频隔离变压器耦合到副方,再还原成工频信号,即降频。通过采用适当的控制方案来控制电力电子装置的工作,从而将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。由于中间其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量,也关系到整个系统的安全程度。变压器的安全、、可靠运行与出力,取决于本身的制造质量和运行以及检修质量。现将变压器运行中出现故障现象和变压器的内部故障进行分析并提出处理对策。
  一、变压器运行中故障现象及处理
  1 油面不正常。若油面上升,应分析其原因,针对具体情况处理。若因环境温度升高造成油体积膨胀等非故障因素而使油面高出规定范围,可放油至适当高度,以免油溢出。若油面下降,如果是由于天气变冷造成油体积收缩所致,应予添油;如果是由渗透漏油所致,则应考虑停电修理。
  2 油温过高。首先检查温度指示装置有无问题,若因负载过大而造成温度过高,应减轻负载;若因三相电流不平衡所致,需设法调整三相负载的分配;若因冷却通风系统不良所致,应设法改善;若负载及冷却散热系统都正常,油温继续上升,则可能是变压器内部出现问题,应考虑停电检修。
  3 声响异常。可能是外施电压过高、套管表面太脏或有裂纹、内部结构松动、内部绝缘有击穿等原因造成的。应结合经验细心分析判别,针对具体情况及时采取措施处理,如把电压调低、擦拭套管或考虑检修内部等。
  4 气体继电器动作。若气体继电器开关动作,应停止变压器运行进行检查修理;若气体继电器只有信号接点动作,应将继电器中的气体放出检查,若气体无色,不可燃,变压器可继续运行;若气体呈黄色、黑色或可燃烧,应考虑停电检修。
  5 防爆管薄膜破裂,有时甚至将油喷出。如果分析、判断薄膜破裂原因非外力所致,应立即停电检修。
  6 变压器着火。应迅速切断一次侧、二次侧开关,然后迅速将全部变压器油引入贮油池或封闭沟内,同时组织灭火。
  二、变压器的内部常见故障与检修
  1 绕组的常见故障
  (1)匝间或层间短路
  ①故障原因:绕组常因匝间或层间绝缘老化或变压器油中含有水分以及腐蚀性杂质或外部短路过载等所产生的电磁力使绕组产生机械性变形等造成匝间、层间的绝缘损坏。
  ②检查方法:先用电桥测量三相绕组直流电阻的不平衡度,发现问题后吊出器身,在绕组上施加额定电压做空载试验。短路故障的线匝将会严重发热,甚至冒烟,并使故障部位显著扩大。
  ③故障处理:如故障情况允许,可采取局部修补法修复否则应更换新绕组。
  (2)绕组开路故障:故障的断线处打弧,常使变压油分解、气体继电器动作、气体继电器内有灰色可燃气体。应切断变压器两侧的开关,使变压器停止运行。故障的部位大多数发生在导线接头焊接不良、出线连接不良等位置。故障发生后,可先用电桥检查各绕组的直流电阻并进行比较,然后吊出器身进行修理,排除故障。
  2 铁芯的常见故障
  (1)造成铁芯故障的原因
  ①硅钢片间的绝缘损坏或固定铁芯的螺栓的绝缘套管损坏,使多片硅钢片短路形成涡流、涡流产生高热,使片间绝缘的损坏更加严重,反复循环使故障扩大,甚至造成铁芯局部熔化,铁芯叠片熔化时,温度很高,使变压油分解且使油温升高,甚至冒烟。过载继电器、气体继电器会动作。
  ②变压器铁芯如果有两点接地,会产生环流使铁芯局部发热严重,甚至冒烟烧熔铁芯。
  ③故障处理:对熔化不严重的铁芯,可用风动砂轮将故障部位刮除,再涂上绝缘漆。若烧熔严重,应送制造厂或电修厂处理。
  (3)主绝缘击穿
  ①主绝缘击穿一般是由于变压器运行日久,绝缘老化引起绝缘破裂、变压器油受潮油质变坏、线圈内落入异物等。故障严重时造成相间短路,使变压器严重过热,声响过大,甚至使防爆管薄膜爆裂向外喷油,各种保护装置都要动作,停止运行。
  ②检查和修复的方法:可用兆欧表测量有关各部件之间的绝缘电阻找出故障部位,然后吊出器身,更换或修复有关绝缘,烘干器身。对变压器应进行过滤,除去水分、杂质等。
  三、结束语
  变压器在投入运行一段时间后,故障随时都会发生,工作人员在运行监察中做到勤巡视、勤检查、勤观察,尽早发现问题,及时排除故障,尽行量减少停电时间,以保证变压器安全可靠运。

变压器油池(五)
浅析干式变压器与油浸式变压器的优劣

  【摘要】本文通过对干式电力变压器、油浸式电力变压器的特性,使用场合,变电所设计规范,经济成本,冷却介质,散热情况,防火要求,绝缘级别等方面的分析,较全面地介绍了这两种变压器的优缺点,为用户提供了选用参考依据。

  【关键词】干式变压器;油浸变压器;优缺点;特性
  在建筑工程领域,变压器是电力系统输配电工程中不可缺少的设备之一,是改变电压等级,减少电能在输送过程中的损失和保证用电安全的重要设备。电力变压器按照冷却介质的不同分为油浸式变压器和干式变压器。
  1. 油浸变压器的特点
  (1)油浸式变压器是用变压器油作为散热介质的变压器,在输配电工程中油浸式变压器在电力系统中的应用已经有上百年历史。油浸式电力变压器由于产品结构简单,生产历史悠久,制造和运行经验丰富,运行可靠等特点,成为目前世界上应用最广泛的电气设备之一。在电力系统中运行的变压器绝大多数都是油浸式变压器。而干式变压器顾名思义就是不使用变压器油而以空气为散热介质的变压器。
  (2)油浸式变压器用变压器油作为冷却介质,变压器运行时所产生的热量由变压器油传导至金属外壳而散发出去。有散热快、传导均匀、油的绝缘性能可恢复等优点。但是油本身又有耐热等级低、易燃和易老化的缺点,所以在使用变压器油作为冷却介质时有不少特定要求。如:放置变压器的建筑物必须满足建筑防火规范规定的耐火等级要求;必须有防止火灾情况下由于油液流动造成火灾蔓延的措施;必须有扑救油料火灾的灭火措施;必须有防止油料泄漏时污染环境的储油池设施;日常工作中应有监测绝缘油老化的检测工作和定期的油料再生工作等等。根据《10KV及以下变电所设计规范》规定:“可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级……非燃(或难燃)介质的电力变压器室的耐火等级不应低于二级。”“油浸电力变压器室应有挡油设施,室内变电所的每台油量为100Kg及以上的三相变压器应在单独的变压器室内。”而且,可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门最小净距离也都有严格的距离要求。油浸电力变压器变电站的各种土建构筑物和防火隔离墙、储油池等都是因为油的可燃性和流动性等特性设计的。另外,“当变压器室位于建筑物内时,可燃油油浸电力变压器室的门应为甲级防火门。”这样,每座变电站为了防止火灾而设计的建筑投资自然就大了许多。
  (3)随着科学技术的不断发展和材料科学的进步,近年来出现了全封闭油浸式变压器,如全密封S9-M、S10-M、S11-M等系列配电变压器,它采用波纹油箱,变压器油的热胀冷缩由波纹片的弹性调节,与空气隔绝,基本克服了油料渗漏问题;全封闭油浸式变压器没有呼吸器,解决了由于油与空气接触造成的油料氧化问题,延长了使用寿命;占地面积小,节能型,性能技术领先,采用优质高导磁晶粒取向冷轧硅钢片,与S9型同容量相比,空载损耗降低30%,空载电流降低40~70%,噪音降低5~8分贝(A)。但是,由于它还是以油料作为冷却介质。设计时还必须遵守油浸式变压器的相关规范要求。
  2. 干式变压器的特点
  干式变压器由于它的无油化,降低了建筑物的耐火等级要求等优点而受到广泛欢迎。而且在有些特殊的环境中,只能使用干式变压器。如规范规定“多层或高层主体建筑内的变电所宜选用不燃或难燃型的干式变压器”等。所以在许多不允许使用油浸变压器的场所,如地下、高层建筑物室内等对防火要求较高的场所都可设计为干式变压器。现在的环氧树脂浇注干式变压器已经克服了绝缘材料耐热等级低、绝缘材料易老化龟裂等问题。随着绝缘材料的不断发展和材料性能的不断提高,其绝缘耐热等级可以达到H级,这是油浸变压器不可达到的技术指标。其次干式变压器与传统油浸变压器相比,有无油、难燃、防尘、耐潮、局部放电量小等很多优点。
  2.1干式变压器在应用中的特点:
  (1)首先干式变压器的优点是,无油化和难然性,降低了火灾危险等级。可以减少在防止火灾方面的投资;节约了相应的防灾和土建投资。而且由于干式变压器没有漏油问题而减少了变压器日常运行的检修工作量,如不需要定期检测油质老化问题,不需要换油。降低了日常维修费用。
  (2)其次,因为干式变压器无吊芯作业,放置干式变压器的房间可以降低建筑物高度,减少了土建工程造价。
  (3)再次,根据规范规定“不带可燃油的高低压配电装置和非油浸电力变压器,可设置在同一房间内。”我们通常是将干式变压器与低压配电设备或高压配电设备共处一室,取消独立的变压器房间,这样做可以减少占地面积,节约工程总体造价。
  2.2在工程应用中,干式变压器相对油浸变压器的不足:
  2.2.1与油浸变压器比较,环氧树脂散热性能相对较差。不如油散热器散热性能均匀,导热性能更好些。
  2.2.2干式变压器的温度监测是依靠预先埋设于变压器本体内的温度传感器,其测试点是固定的,所以得到的温度是特定位置的温度。对于可以出现的局部热量集中监测不到,那么,监测仪所反映的温度就不是准确的平均温度。而油浸变压器的绝缘油是可流动的,热传导是相对均匀的。监测仪所反映的温度可以认为是平均温度。
  2.2.3与油浸变压器绝缘油性能的易修复性和可恢复性比较,干式变压器绝缘材料是环氧树脂整体浇注结构,其性能的损坏是不可恢复性的,而绝缘材料又有老化和缺陷累计的缺点。一旦发生故障,变压器将整体报废。
  2.2.4干式变压器的制造工艺复杂、整体价格比油浸变压器高。
  2.2.5最后,当油浸变压器报废后,可拆卸成原始材料进行回收利用。而干式变压器的报废旧设备回收性能差,环氧树脂浇注干式变压器目前还不可能回收。
  3. 干式变压器在工程中的应用
  干式变压器有很多优点,但是要在工程中合理使用就必须全面了解它所有的优缺点。因为干式变压器是一种新产品,还缺乏时间的考验;绝缘老化的问题目前有些数据只是试验室的数据,缺乏实际使用数据的统计。因此,在工程应用中一定要慎之又慎。根据我们在实际工程中使用干式变压器的体会总结以下几点注意事项:   3.1干式变压器的结构决定了它的散热性能较差,导致过负荷能力不高。油浸变压器在过负荷160%的情况下允许运行15分钟;而“干式电力变压器,其最大运行极限电流,不应超过1.5倍铭牌额定电流”,否则就可能造成对变压器的损坏。在进行负荷计算时,一定要考虑各种不同类型变压器的这些特性。
  3.2干式电力变压器运行时产生高温,直接影响变压器寿命,因此应特别注意监视。干式变压器运行时要求检测的温度与油浸变压器的油温不同,干式变压器即使在空载状态下,只要对铁芯温度有影响的数据都要求检测记录下来,因此它表明有部分温度附加在变压器上,干式变压器的整体温升与负载电流的增加不成比例。
  3.3由于变压器运行时的铜损将变成热量散发出来,使变压器自身成为一个不间断的热源,散发到周围环境中,使环境温度不断升高。
  (1)对于同室布置的干式变压器与低压配电装置,由于低压配电设备中的热保护元件的适应温度一般不宜超过40°C。当环境温度超过40°C时,低压保护设备因温度过高可能造成开关的误动作及缩短元件寿命。此时开关不能按标定的额定电流工作。如果采用降容使用的办法,又将带来环境温度恢复正常以后,开关保护定值恢复到额定值时,此时因开关定值已经增大而不能正确保护电气设备的问题。如果按照环境温度随时调整开关定值,不仅工作量太大,实际上因为温度是随时间变化的,所以随着温度变化随时调整开关定值是不可操作的。
  (2)油浸式变压器室的建筑高度,是为了满足变压器的吊芯作业,建筑物空间较高,其进出风窗的中心高度差一般都比较大,满足空气对流的条件,可以用空气对流来降低变压器室室内温度。而干式变压器的变电站,因无变压器吊芯作业,所要求建筑物高度相对较低,不能满足空气对流条件,无法利用空气对流原理散热。
  (3)根据《干式电力变压器选用、验收、运行及维护规程》规定“安装干式电力变压器的室内应有独立的通风系统。变压器应有以绕组温度来控制风冷装置适时投切的温控装置。”我们在实际设计时的做法就是在设计阶段就充分注意变压器室空气流通问题,采取相应措施,合理预留空气流通风道,保证室内良好通风,使变压器正常散热,使环境温度满足设备正常运行时所需。在实际工程设计中,可以采取的措施如:安装墙壁式通风机,加强室内通风,降低整个室内温度。或者在变压器上配置机械通风设备,直接将变压器产生的热量通过风管排出室外。另外,为了保证通风系统运行可靠,必须保证通风机电源的可靠。因此,规程要求干式变压器应配置“有独立电源的通风系统,当机械通风停止时,能发出远方信号。”以保证变压器室的通风良好。
  (4)总之,必须将变压器散发出来的热量送到室外,避免变压器室室内温度不断升高,影响到其他配电设备的正常运行。
  3.4在干式变压器的使用中,对不同容量的变压器,最好选用不同结构形式的变压器。如小功率的箔绕变压器有散热性能好、减少变压器纵向力、磁损少、噪音低等优点,但是随着变压器容量的不断增大,大容量变压器抗短路能力差的弱点就逐渐突出。超过2000KVA的变压器从理论上就不可以使用箔绕。所以,在工程应用时,一定要根据具体情况,分别选用不同结构形式的变压器。
  3.5对于干式变压器绝缘耐热等级的选择。
  (1)干式变压器绝缘耐热等级越来越高,目前F级产品基本普及,H级产品也多有生产。作为技术指标,这是一种科学技术的进步。但是在工程实际应用时,一定要考虑使用条件和周围环境的综合情况。当变压器选用H级时,与其连接的设备和其同处一室的其他设备是否也能承受H级绝缘的温度。例如,是否选用了H级绝缘的电缆等。如果相关设备不能满足H级,则设备运行时不允许达到H级温度,这样,H级绝缘就没有意义了。尤其是当变压器与其他设备同室布置时,虽然变压器耐热温度可达到180°C,而当变压器运行温度真达到180°C时,环境温度已远远超过了配电设备工作允许温度。特别是带有热保护元件的产品,由于产品工作原理就是在常温条件下检测温度变化,室温超过常温时,电气元件将受环境温度的影响而无法正常工作,造成保护失常。所以配电柜内的电气元件绝不可能允许环境温度达到180°C!如果为此而不将变压器与配电柜同室布置,将H级绝缘的变压器单独设在独立的变压器室内,那么就体现不出干式变压器变电站占地面积小的优点了。
  (2)一般情况下只有变压器能达到H级绝缘而其他相关设备还达不到H级绝缘时,单是变压器达到H级绝缘就不能充分发挥它应有的作用,这实际上是一种浪费。对此,在实际工程中如果变压器选用哪一级绝缘,必须考虑其他配套设备的工作条件和耐热能力,并不一定越高越好。
  参考文献
  [1]ZBB中变产品选型手册.
  [2]GB6540-1986《干式电力变压器》
  [文章编号]1006-7619(2013)03-28-231
  [作者简介] 郑保生(1957-),男,职称:电气工程师,从事设备技术服务、设备能源管理工作近三十年,从事过多年建筑电气工程设计。
  李军(1965-),男,职称:电气技师 电气工段长 从事供配电、内外线工作二十余年。

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