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【分享】干式站用变压器存在的问题及设计选型安装建议

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2011/03/03

其他仪器综合讨论

1 引言

随着电力技术的发展和科技进步，人们对电力变压器运行的安全、防火、无污染、少维护和使用寿命等要求越来越高。由于干式变压器采用阻燃型绝缘材料，不存在液体泄漏和污染环境的问题，且干式变压器结构简单，维护和检修较油浸变压器方便，同时因其具有体积小、重量轻、占用空间少、安装方便、低损耗及使用寿命长等特点，因而得到了越来越广泛的应用。干式变压器在平顶山地区的推广应用起步较晚，但干式变压器作为站用变，自2000 年以来在110kV 及以上变电站得到了广泛应用。平顶山供电公司现有35kV 及以上变电站53 座，其中有21 座变电站的29 台站用变采用了干式变压器，干式变的型号主要是SC(B)，容量达9 000 kVA。近两年来，新建变电站的站用变一般采用干式变压器。

2 干式站用变压器运行现状及存在的问题

平顶山供电公司现有干式变压器38 台，有的放置在室内自带防护外壳，也有的直接布置在柜体内，运行条件各异，但总的来说现场实际运行情况良好，故障率较低，但是也发生了一些故障和异常。

2.1 温升对干式变压器的运行寿命的影响

树脂干式变压器绕组主要由导体(铜导线、铜箔等)、基体(环氧体系)和增强材料构成，经热固化成型。温度能够改变各构成间的界面物理特征，降低物理强度。如果绕组匝间出现微观裂痕，则会增加变压器的局部放电量，局部放电量的大小决定变压器的寿命长短。一般干式变压器的绝缘等级为F 级，其理论上的耐受温度极限为155℃。超过这一极限绕组的物理强度会发生本质的转折，也视为寿命终结。在实际应用中，由于结构、工艺等差异的影响，实际标准要低于理论上的155℃标准，一般以110℃为安全极限。

2.2 中置式开关柜的散热问题

从以往干式变压器的事故分析可以看出，主要是由于开关柜内通风不畅、散热效果不好、环境温度过高造成的。对平顶山供电公司汇源变电站两台干式变压器运行状况进行监测，汇1号、2 号站用变分别安装在35kV 和10kV 的开关柜内，没有装设温控器和散热通风装置，站用变间隔后柜箱体温度，夏季达到40℃～50℃，里面的热气散不出来。通过查看使用说明书和《干式电力变压器负载导则》，发现干式变压器必须保证良好的自然通风，干式变压器按标准应配置温度控制箱。运行中的变压器发生异常声响或超温报警，应予重视并采取相应的措施。而汇源变两台站用变压器不具备这些条件，如果负载比较大，中置式开关柜采用全封闭型结构，对散热很不利，一旦变压器因高温使绝缘老化击穿，可能引起开关柜故障。

2.3 柜体间距小带来的弊病

将干式变压器布置于开关柜中，可以减少占用面积，为了减小柜体尺寸，厂家通常采用复合绝缘材料等措施减小间距。然而，由于高压开关柜内电场强度复杂，一定气候条件会产生结露，发生闪络后果严重。《3kV～110kV 高压配电装置设计规范》对屋内配电装置的安全净距按照电压等级有明确的规定。近年来，电网建设速度加快，开关柜不断增多，减小间距所带来的弊病也日益凸现。

2.4 两台变比不同的变压器不能并联运行的问题

将一台站用变设于10kV I 段母线，另一台站用变设于35kV I 段母线(或35kV I 段母线某一小电源线路)。由于有电势差的存在，在两台变压器的二次绕组间便有环流产生，它不是负载电流，但却要占据变压器的容量，增加了变压器的损耗，使变压器的效率降低。当变比不相等时，由于环流的出现，不能使所有并联的变压器同时带上额定负载，使得并联运行的变压器容量得不到充分利用。所以分别设于35kV 母线和10kV 母线的两台变压器由于变比不同，站用电低压系统不能并联运行。但实际上低压系统往往需要双路供电，又不能做到每处都设置机械联锁，所以不能完全杜绝并联的情况。【未完，待续】

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