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    箱變溫升的原因與結構特點(diǎn)介紹

    2019-7-15 15:09:44  瀏覽:次

      箱式變電站是一種把高壓開(kāi)關(guān)設備、配電變壓器和低壓配電設備按必定的接線(xiàn)方法組裝成一體的預制、緊湊式的配電設備。隨著(zhù)經(jīng)濟的開(kāi)展和城市化進(jìn)程的加速,象這種具有成套性強、體積小、結構緊湊、運轉安全可靠、保護便利、以及出資少、見(jiàn)效快、送電周期短等特色的箱式變電站在城鄉電網(wǎng)中得到廣泛的運用。特別是因為城市規劃、土地增值過(guò)快等多方要素,使得設備便利、占地面積小的小容量箱式變電站(1000KVA以下)已成為用戶(hù)的首選,一改對箱式變電站臨時(shí)性設備的認識。這就使商場(chǎng)需求逐年擴展,眾多電器廠(chǎng)家紛繁進(jìn)行出產(chǎn)制作,商場(chǎng)呈現了各式各樣的箱式變電站。箱式變電站最大的特色是:“運用規范化產(chǎn)品的組合,充沛滿(mǎn)意專(zhuān)注用戶(hù)的供電需求?!奔热皇菍?zhuān)注,就是不通用,這就要求制作廠(chǎng)按不同的用戶(hù)需求來(lái)規劃制作,每個(gè)用戶(hù)所用的供電變壓器容量、開(kāi)關(guān)回路多少、外圍環(huán)境、安置方法等均有差異。因為變壓器設備在野外的箱體中,野外太陽(yáng)的爆曬和變壓器本身發(fā)生的熱量能否散出以保證變壓器正常的作業(yè)就成了用戶(hù)最為關(guān)懷的問(wèn)題。下面就以箱式變電站的溫升問(wèn)題為主談?wù)勎夜驹谙渥冎谱鬟M(jìn)程中的一些經(jīng)驗和體會(huì ),以供咱們討論,共同提高我國箱式變電站的制作水平。

      ??一、溫升問(wèn)題

      ??1、溫升是箱變壽數和功率的首要制約要素

      ??箱變首要發(fā)熱元件--變壓器在運轉進(jìn)程中要發(fā)生損耗,這些損耗將悉數轉變?yōu)闊崃?。熱量的一部分使變壓器本身的溫度升高,另一部渙散發(fā)到周?chē)目諝庵腥?。變壓器的所有電磁載體都是發(fā)熱體,而鐵心和繞組是最首要的發(fā)熱體。

      ??變壓器的壽數取決于其絕緣介質(zhì)的壽數。在正常運轉條件下,首要是溫度對絕緣介質(zhì)發(fā)生影響。長(cháng)時(shí)間的高溫會(huì )使絕緣介質(zhì)老化,逐步損失其耐電性能。

      ??各種絕緣介質(zhì)在某一溫度效果下都有必定的壽數。油浸式變壓器所選用的絕緣材料首要是絕緣紙和紙板,規劃壽數一般為二十年。經(jīng)過(guò)實(shí)驗和出產(chǎn)實(shí)踐,人們以為:與二十年壽數相對應的絕緣介質(zhì)長(cháng)時(shí)間答應的最高溫度約為98℃。也就是說(shuō),油浸式變壓器中的絕緣介質(zhì)在98℃的溫度效果下,能夠接連運轉二十年。

      ??變壓器中各部位的溫度是不同的,在額外條件下運轉時(shí),各部位的溫度都不應該超越絕緣材料所答應的最高作業(yè)溫度。所以,GB1094規范規則了油浸式變壓器的正常運用條件為:

      ??海撥不超越1000m,最高氣溫+40℃,最熱月均勻溫度+30℃,最高年均勻溫度+20℃等;規則了變壓器在接連額外容量穩態(tài)下的溫升限值為:頂層油溫升55K(非全密封型),繞組均勻溫升65K。規范規則的溫升限值是把變壓器周?chē)諝獾哪昃鶆驕囟?0℃作為基數,是頂層油溫文繞組均勻溫度對年均勻20℃空氣溫度的差值。變壓器的絕緣最重要的是繞組絕緣,一般以為,繞組最熱門(mén)溫度與均勻溫度相差13K,所以,繞組的均勻溫升限值是98-20-13=65K。

      ??變壓器在運轉進(jìn)程中所發(fā)生的熱量是靠熱傳導、熱輻射和對流這三種方式散出的。從繞組到繞組外表,熱量靠熱傳導的方式散出;從繞組外表到油中,靠對流的方式散出;熱量從油箱外壁散到空氣中是靠對流和輻射這兩種方式實(shí)現的。油箱外壁對空氣的溫差最大,約占總溫升的60%--70%,從這點(diǎn)看,變壓器運轉的環(huán)境溫度是很重要的。

      


      ??現在不少箱式變電站中設備了干式變壓器,干式變壓器的繞組溫升限值是100K,最熱門(mén)溫度與均勻溫度相差15K,干式變壓器的正常運用條件與油變相同。 可是,干式變壓器是一個(gè)比油變高得多的熱源,從干變到變電站內的空間再到變電站外的空間,有很大的溫度梯度。一般的干式變壓器都帶有風(fēng)機,能夠在逼迫風(fēng)冷的狀態(tài)下運轉,風(fēng)機使變壓器的溫度更快地散發(fā)到周?chē)慕橘|(zhì)中。這就要求箱式變電站具備更好的通風(fēng)散熱條件。要求變電站內、外空 間的溫度堅持不變難以做到,但有必要操控變電站對外部空氣的溫升,使之趨于最小。

      ??設備在箱式變電站中的變壓器相同要求周?chē)諝獾哪昃鶆驕囟炔坏酶哂?0℃,因為環(huán)境惡劣導致變壓器的運轉溫度升高,一方面將影響變壓器的壽數,另一方面,假如要保證變壓器的額外負荷,其繞組的直流電阻將變大,負載損耗添加,促使變壓器的溫度進(jìn)一步升高,終究不得不下降負荷,然后使變壓器的運用功率下降。以S9-630kVA為例,為保證溫升限值而下降負荷,其相互關(guān)系見(jiàn)圖1。

      ??2、雙層通道式結構處理了溫升問(wèn)題

      ??用戶(hù)選購一臺供電變壓器,都期望能滿(mǎn)負荷或短時(shí)超負荷運用,要保證這個(gè)期望值,就有必要重視箱變外殼的天然通風(fēng)量的規劃,外邊的冷空氣要與箱變里的熱空氣形成對流,然后保證供電變壓器的繞組溫升,保證滿(mǎn)負荷或短時(shí)超負荷才能。咱們是這樣處理溫升這個(gè)問(wèn)題的;外殼選用天然對流的雙層隔熱的風(fēng)道結構(該結構現已申請專(zhuān)利),選用這一結構規劃根本滿(mǎn)意供電變壓器的散熱要求。在短時(shí)間超負荷運轉時(shí),咱們增設了溫控強排風(fēng)設備保證供電變壓器安全運轉。咱們在選用此規劃計劃之前也走過(guò)一段彎路,一開(kāi)始就發(fā)現選用單層結構不可,就選用雙層填充隔熱材料的結構,成果一驗證,咱們做了個(gè)保溫箱。后又改成頂部通風(fēng),添加了強制通風(fēng)等手段,溫升問(wèn)題處理了,但又帶來(lái)了凝露問(wèn)題。就這樣經(jīng)過(guò)重復的驗證和數百處的改善,終究斷定了現在的這種計劃。并在電科院做了多種規格的型式實(shí)驗,其溫增值遠遠低于國家規范值(見(jiàn)溫升實(shí)驗記載表)。按新計劃出產(chǎn)的幾百臺箱式變電站已投入運轉,運用在南方、北方等區域,閱歷了嚴冬和盛暑的考驗。

      ??3、溫升實(shí)驗的核算

      ??箱式變電站選用導則的電力部規范DL/T537-2002及國家規范GB/T17467-1998 6.2中關(guān)于溫升實(shí)驗的闡明是這樣的:溫升實(shí)驗的意圖是校驗箱式變電站外殼規劃的正確性,即能正常運轉和不縮短站內元件的預期壽數。實(shí)驗時(shí)有必要測量變壓器液面和繞組(干式變壓器只測繞組)的溫升和低壓設備的溫升。實(shí)驗應證明:變壓器在外殼內的溫升與同一臺變壓器在外殼外部測得的溫升差值不大于外殼等級規則的數值,如等級0(0K)、等級10(10K)、等級20(20K)、等級30K(30K),而每一等級值是這樣核算的:△t≤△t2-△t1(注: △t2 變壓器在外殼內的溫升 △t1變壓器在外殼外部的溫升)

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