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干式变压器的设计选型

时间:2011-10-09


干式变压器的设计选型

1.干式变压器的冷却方式 1.干式变压器的冷却方式 干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。 自然 空冷(AN)时,正常使用条件下,变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫 风冷(AF)时,正常使用条件下,变压器输出容量可提高 50%,适用于断续过 负荷运行,或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅 较大,处于非经济运行状态,故不应使其处于长时间连续过负荷运行。 对自然空冷(AN)和强迫风冷(AF)的变压器, 均需保证变压器室具有良好 的通风能力。 当变压器安装在地下室或通风能力较差环境时, 须增设散热通 风装置,通风量可按每 1kW 损耗(PO+PK)需 2~4m3/min 风量选取。 新型的帘式风机风冷系统噪音降低,冷却均匀,效果好;体积小,占用 空间小,不超出变压器本体外形轮廓尺寸;风机容量小,2500kVA 以下的配 电变压器风机只 180W~540W,且采用单相 AC220V 电源。但需注意此电源应 从低压 MCC 或 PC 配电屏内之断路器引取,而不能直接从变压器低压出线母 排接取。 2.干式变压器的过载能力 2.干式变压器的过载能力 干式变压器的 干式变压器的过载能力与环境温度、 过载前的负载情况(起始负载)、 变 压器的绝缘散热情况、发热时间常数等有关。若有需要,可向生产厂索取干 变的过负荷曲线。 如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供设计人员参考: (1)选择计算变压器容量时可适当减小:充分考虑某些轧钢、焊接等设 备短时冲击过负荷的可能性- 尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小 变压器容量;对某些不均匀负荷的场所,如供夜间照明等为主的居民区、文 化娱乐设施、以供空调和白天照明为主的商场等,可充分利用其过载能力, 使其主运行时间处于满载或短时过载,这样就可以在计算、选配容量时,适 当减小变压器容量。

(2)可减少备用容量或台数:在某些场所,对变压器的备用系数要求较 高,使得工程选配的变压器容量大、台数多。而利用干变的过载能力,在考 虑其备用容量时可予以压缩;在确定备用台数时亦可减少。例如,设计计算 容量 Sjs30=1400kVA 时,可选配 2 台(而不用选配 3 台)1000 kVA 干式变压 器。当其中 1 台故障须退出运行时,另 1 台可以应急承担整个负荷;若负荷 重,温度超过 110℃时,强迫风冷系统将自动投入,可使其过载能力提高到 1.4~1.5 倍。变压器处于过载运行时,一定要注意监测其运行温度:若温度 上升达 155℃(有报警发出)即应采取减载措施(减去某些次要负荷), 以确保 对主要负荷的安全供电;而当处理好故障,应迅即投入停运的变压器,恢复 系统正常运行。 3.干式变压器的防护方式 3.干式变压器的防护方式 根据使用环境特征及防护要求, 干式变压器可选择不同的外壳。 通常选 用 IP20 防护外壳, 可防止直径大于 12mm 的固体异物进入, 为带电部分提供 安全屏障。可防止小动物(鼠、蛇、猫、雀等)进入,造成短路停电等恶性故 障。若须将变压器安装在户外,则可选用 IP23 防护外壳,除上述 IP20 防护 功能外,更可防止与垂直线成 60°角以内的水滴入。但 IP23 外壳会使变压 器冷却能力下降,选用时要注意其运行容量的降低:容量较小的下降约 5%, 容量较大的下降约 10%。 工厂通常提供的是铝合金外壳, 美观耐用, 各生产厂都可根据客户的实 际需要提供各种防护等级、各类材质(如铝合金、钢板等)的防护外壳。 若变压器不带外壳,通常可以 IP00 防护表示。 4.干式变压器的温度控制系统 4.干式变压器的温度控制系统 干式变压器的安全运行和使用寿命, 很大程度上取决于变压器绕组绝缘 的安全可靠。 绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏, 是导致变压器不能正 常工作的主要原因之一, 因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十 分重要的。 4.1 风机自动控制: 通过预埋在低压绕组最热处的 Pt100 热敏测温电阻 测取温度信号。 变压器负荷增大, 运行温度上升, 当绕组温度达某一数值(此 值可调,对 F 级绝缘干变一般整定为 110℃)时,系统自动启动风机冷却;当 绕组温度降低至某一数值(此值也可调,对 F 级绝缘干变一般整定在 90℃) 时,系统自动停止风机。

4.2 超温报警、跳闸:通过预埋在低压绕组中的 PTC 非线性热敏测温电 阻采集绕组或铁心温度信号。 当变压器绕组温度继续升高, 若达到某一高温 度值(此值也可根据工程设计调整, 通常整定在 F 级绝缘所标称温度 155℃) 时, 系统输出超温报警信号;若温度继续上升达某值(此值也可按工程设计调 整,通常整定在 170℃),变压器已不能继续运行,须向二次保护回路输送 超温跳闸信号,应使变压器迅即跳闸。 4.3 温度显示系统: 通过预埋在低压绕组中的 Pt100 热敏电阻测取温度 变化值,直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示,并可记录历史最 高温度),可将最高温度以 4~20mA 模拟量输出,若需传输至远方(距离可达 1200m)计算机,可加配 RS232C 计算机接口。系统的超温报警、跳闸也可由 Pt100 热敏传感电阻信号动作,进一步提高温控保护系统的可靠性。 若工程需要, 为确保温显计算机讯号的可靠传输, 可将 TTC-300 温控器 分由两路电源提供:风机及其控制回路可由 MCC 屏提供;温显 Pt100 传感系 统则可由 PC 柜 UPC 电 5.干式变低压出线方式及其接口配合 5.干式变低压出线方式及其接口配合 干式变低压出线方式及其接 为适应市场需要, 各主要生产厂除产品样本、 手册所列的常规标准系列 外, 还可按客户的需要来生产- 这就要求在订货时, 设计方要将技术要求提 清楚。 干式变压器因没有油, 也就没有火灾、 爆炸、 污染等问题, 故电气规范、 规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。 特别是新的 SC(B)8 及 SC(B)9 系列, 损耗和噪声降到了新的水平, 更为变压器与低压屏置于同一配电室内 创造了条件。为适应这一情况,顺德特种变压器厂 1996 年在推出 SC(B)8 系列新产品的同时,在其《干式变压器技术手册》上首先向客户推出了标准 封闭母线、 标准横排侧出线以及标准立排侧出线等多种低压出线方式, 1998 年出版的《SC(B)9 系列干式变压器技术手册》中,使上述低压出线方式得 到肯定和进一步完善,受到客户、设计单位的普遍欢迎。近年来,设计单位 逐渐熟悉并予选用,在此作简要介绍。 5.1 低压标准封闭母线:工程配线若选用封闭母线(也称插接式母线或 密集型母线槽),相应之变压器可提供标准封闭母线端子,方便与外部封闭 母排的联接。

带外壳(IP20)产品,在外壳顶盖上配套提供封闭母线法兰;不带外壳 (IP00)产品,只提供封闭母排接线端子。 5.2 低压标准横排侧出线:当变压器与低压配电屏并排放置时,为方便 其端子间的联接,变压器可提供低压标准横排侧出线,通常与 GGD、GCK、 MNS 等低压屏相配


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