1、10kV 配电变压器容量选择与安全运行分析和研究摘要：10kV 配电变压器，是用于 10kV 配电系统中，其工作原理是根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电气设备。配电变压器通常是指运行在配电网络中电压等级为 10-35kV、容量为 6300kVA 及以下，直接向终端用户供电的电力变压器。 关键词：配电变压器；经济容量；经济性；安全性；可靠性 Abstract: the 10kV distribution transformer, is used for 10kV power distribution system, its working principle is to
2、 transfer a static electrical equipment AC power according to the law of electromagnetic induction AC voltage and current. Distribution transformer is usually refers to the operating voltage in distribution network level is 10-35kV, the capacity of 6300kVA and below, directly to the power transforme
3、r terminal user. 关键词：配电变压器；经济容量；经济性；安全性；可靠性 Keywords: distribution transformer capacity; economy; economy; safety; reliability 中图分类号：TM421;TM63 文献标识码：A 一、前言 10kV 配电变压器的容量选择，是在进行用电负荷统计和预测未来35 年用电负荷增加的基础上而选定的。但由于对未 35 年用电负荷增加的预测不容易做准，般按预计的最大负荷选择。这种选择容量方法容易造成设置偏大，给电力系统的运行和用户的经济利益带来不利影响。若按经济运行选择，就是利用变压器
4、的铜损与铁损相等的条件，计算出变压器的最大经济负载率和变压器额定容量与最大负荷比。由于实际运行负荷不一定就是负荷统计出的最大负荷，且用电负荷是随机的，其运行效率是呈变化趋势的，其经济运行效益很难实现。 二、10kV 配电变压器容量选择的依据与方法 根据用电设备预测出的平均负荷和最高负荷，按照低谷其的负荷值、平均负荷和最高负荷绘制出负荷曲线，以负荷曲线相应的配电变压器容量选择表，来确定配电变压器的容量： I：旱灌涝排用； H：农副产品加工业；居民生活用电、场院照明等； 皿：农副产品加工业；居民生活用电、浇地及场院用； IV：工业用电； V：带有工业负荷的村综合负荷； VI：城镇工业综合负荷 按照
5、上述方法选择配电变压器容量，在实际运行的过程中，还要考虑最高负荷时，其持续运行允许时间的约束；才能保证安全。如果超过允许时间则仍有烧毁变压器的危险。该允许时可根据自然循环油浸变压器绕组最高温度。最高负荷极限运行时间 maxe 计算条件是：环境最高温度为 35，绕组最热点温度不超过 140；例如：年等值空气温度为20负荷极限运行时间为 17 小时,根据计算公式可得出，当最高负荷超过额定容量的 120%时，其配电变压器运行时间要控制在 17 个小时以内，若配电变压器继续运行，必须控制用电负荷在额定条件下运行。 三、运行维护与配电变压器常见故障 （一)配电变压器的过负荷运行 变压器过负荷运行，是指负
6、荷电流超过了变压器的额定电流。一般情况下，变压器在小负荷运行时，其绝缘材料不能充分发挥作用，而在持续过负荷运行中，变压器会产生高温，绕组的内绝缘因高温而脆化脱落，会形成匝间短路故障；同时变压器油在高温条件下，产生的油离碳，聚积在油箱板、绕组和铁心上，导致变压器散热不良。 （二）运行中配电变压器出现异常声音 交流电通过变压器绕组时，由于铁心自振的原因，会产生出均匀的“嗡嗡”声。如果出现异常声音，需要停止运行，查找原因并处理。变压器空载时和带负荷后，声音也有所不同。根据异常声音特点与以往比较，查出原因后方可投入运行。 （三）配电变压器在运行过程中温度的检查 变压器的运行温度与其寿命有很大关系。变压
7、器在正常温度 95以下运行，其运行寿命为 20 年；如果升到 110运行，寿命会缩短到 7 年；若温度升到 130运行，其寿命会缩短到 2 年；变压器若在 170的高温持续运行，变压器就会报废。若变压器在额定负荷下运行，其温度超过变压器允许值，要通过试验的方法查明原因，并采取对策。 （四）配电变压器油位是否正常，有无渗、漏油或油色异常现象 造成油位下降的原因很多。由于焊接质量和密封不良，使散热管、阀门、箱沿等处容易渗、漏油。当油位降到变压器上盖以下时，油和空气的接触面增加，就容易氧化变质和吸收空气中的水分，致使油的耐压强度降低，绕组因受潮而造成绝缘性能降低。缺油严重时，变压器内部的导电部位对地
8、和相互之间的绝缘降低，造成相间或对地击穿放电。此时如果继续使用，变压器油就不能对流正常循环，致使变压器油温升高，缩短运行寿命直至烧毁。 （五）配电变压器绝缘套管有无损伤、破裂和放电痕迹 绝缘套管表面污垢长时间不清理，或有破损、裂纹或闪络放电痕迹；在阴雨或降雾天气时，绝缘套管的泄漏电流因空气潮湿而增大，绝缘值下降，会发生对外壳放电。要定期检查套管有无闪络放电，并做好套管污垢的清洗工作。 （六）定期检测配电变压器接地装置 接地的接触是否良好，有无断线、脱焊、断裂等现象；要定期摇测接地电阻，容量 100kVA 及以上，R 地4；容量小于 100kVAR 地10；配电变压器外部的高低压接线点采取防污、
9、防短措施，安装套管防污帽。在接、拆配电变压器引出线时，要严格按照工艺操作，避免引出线内部断裂。 四、配电变压器常见性故障分析与控制 （一）三相负荷不平衡或季节性过负荷 配变三相负荷不平衡从调查结果来看大量的存在，特别是在农村，电力负荷的大部分为单相负荷，且负荷变化大，因此，有许多配电变压器三相的负荷不平衡，使三相负荷不对称运行，产生零序电流。一是变压器的损耗增大二是降低了配电变压器的有效容量。这两种情况将导致配电变压器单相线圈过热、绝缘油老化，使绕组绝缘水平降低，最终也将导致变压器损坏。可采取如下措施： （二）接地不良问题 配电变压器的防雷保护的避雷器配置，但在运行过程中仍存在以下两方面的问题
10、： 1.避雷器接地不良； 2.只重视高压侧装设避雷器，低压侧没有配置避雷器(尤其是多雷地区)。 如果避雷器接地不良，发生雷电、大气过电压时，避雷器不能对地泄放电流，就会使变压器的内绝缘损坏；如果低压侧未装设避雷器，当高压侧避雷器向大地泄放很大的雷电流时，在接地位置上产生电压降，此电压在经变压器外壳的同时也经过低压侧绕组的中性点，而低压侧绕组通过低压线路的波阻抗接地。 （三）渗、漏油问题 配电变压器的变压器油渗漏现象较多。渗漏造成变压器油箱内油量减少，油位降低，造成空气与水汽的渗入，加快了油的氧化而使其劣化，使油的粘度变大，对流速度降低，影响变压器的散热，使温升较高，这又进一步加速油的劣化。同时
11、劣化后的油酸性增强，导致绕组的绝缘电阻降低，甚至对绝缘起到破坏作用，长此以往，必然导致变压器损坏。 结束语 配电变压器的容量选择与安全运行，是需要先期的负荷调查与统计，对今后可能要增加的负荷做好预测，来正确选择配电变压器的容量；当然配电变压器的生产质量、合理配置无功补偿装置和和配电变压器高低压熔断器的熔丝及运行维护也是保证可靠运行的基础工作；针对季节性或昼夜负荷判别较大的居民小区、生活用电的配电变压器，可以选择“有载自动调容变压器” ，这种配电变压器可以根据负荷的不同来进行实时性的自动调容，降低损耗，实现居民生活用电的经济利益。 参考文献： 1孙成宝 苑薇薇 黑晓红主编配电网实用新技术中国电力出版社 2011.4 2国家电网公司生产技术部主编电网设备状态检测 技术应用典型案例中国电力出版社 2012.1
