干式變壓器設計選型及安裝的改進建議
1 干式變壓器應采取可靠的溫度控制保護措施
干式變壓器的安全運行和使用壽命, 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使絕緣被破壞, 是導致變壓器不能正常工作的主要原因之一, 因此對變壓器運行溫度的監測及其報警控制是十分重要的, 由于變壓器結構從內到外依次為:鐵心、低壓繞組和高壓繞組。而發熱源為鐵心和低壓繞組, 外表面的高壓繞組由于電流小而發熱很少。因此,使用普通的軸流式風扇吹變壓器表面和空調降溫效果不好。變壓器在制造時,已預留散熱風道, 只有配用的干變風冷溫控裝置,才能達到預期的效果。為適應變電站無人值班的要求, 建議對現有的干式站用變安裝風冷溫控系統,并對開關柜進行通風改造,溫度過高時應能自動啟動通風散熱裝置。
1.1 風機自動控制
通過預埋在低壓繞組zui熱處的Pt100 熱敏測溫電阻測取溫度信號。變壓器負載增大, 運行溫度上升,當繞組溫度達某一數值(此值可調,對F 級絕緣干變一般整定為110℃) 時, 系統自動啟動風機冷卻;當繞組溫度降低至某一數值(此值也可調,對F級絕緣干變一般整定在90℃)時,系統自動停止風機。
1.2 超溫報警、跳閘
通過預埋在低壓繞組中的PTC 非線性熱敏測溫電阻采集繞組或鐵心溫度信號。當變壓器繞組溫度繼續升高,若達到某一高溫度值(此值也可根據工程設計調整, 通常整定在F 級絕緣所標稱溫度155℃)時,系統輸出超溫報警信號;若溫度繼續上升達某值(此值也可按工程設計調整, 通常整定在170℃),變壓器已不能繼續運行,須向二次保護回路輸送超溫跳閘信號,應使變壓器迅即跳閘。
1.3 溫度顯示系統
通過預埋在低壓繞組中的Pt100 熱敏電阻測取溫度變化值,直接顯示各相繞組溫度(三相巡檢及zui大值顯示,并可記錄歷史zui高溫度),可將zui高溫度以4mA~20mA 模擬量輸出, 若需傳輸至遠方(距離可達1 200m)計算機,可加配RS232C 計算機接口。系統的超溫報警、跳閘也可由Pt100 熱敏傳感電阻信號動作,進一步提高溫控保護系統的可靠性。
2 變壓器相間及對地安全凈距必須符合要求
對柜內布置的變壓器應根據《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》要求,高壓開關柜應選用“五防”功能完備的加強絕緣型產品,其外絕緣應滿足以下條件:空氣絕緣凈距離:≥125mm ( 對12kV),≥360mm(對40.5kV)。爬電比距:≥18mm/kV(對瓷質絕緣),≥20mm/kV(對有機絕緣)。在代莊變電站、申樓變電站投運前驗收時,曾發現變壓器柜內安全凈距不符合要求的情況, 建議對柜體進行了改正。所以在設備驗收時,對變壓器柜體內相間及對地電氣距離必須嚴格驗收, 保證符合要求。建議在以后的設計中, 變電站內應配置箱變或非封閉式干式變壓器, 條件允許時, 可設置站用變室,站用變單獨安裝在室內。對設置于變電所內的非封閉式干式變壓器,應符合《10kV 以下變電所設計規范》要求,應裝設高度不低于1.7m 的固定遮欄,遮欄網孔不應大于40mm×40mm。變壓器的外廓與遮欄的凈距不宜小于0.6m,變壓器之間的凈距不應小于1.0m。
3 合理選型配置減少投資及損耗
變電站沒有10kV 電壓等級,可選擇兩臺35kV電壓等級的油浸變壓器,室外布置。35kV 與10 kV電壓等級都有, 鑒于35kV 干式變壓器質量的不確定性和35kV 與10kV 變壓器變比不同,站用電低壓系統不能并聯的問題。建議在變電站建設初期,只在10kV I 段母線設一臺變壓器,35kV 站用變盡量不設置, 可采取保留變電站施工電源配電變壓器作為站用變臨時電源的措施。在變電站擴建兩臺主變后,在10kV Ⅱ段母線上再新設一臺與原10kV 變壓器接線組別相同的10kV 變壓器,取代配電變壓器。這樣既符合國網公司實踐科學發展降耗節支和“三節約”活動要求,又保證了變電站用電的可靠性。