1、配电工程中变压器的选择及安装技术解析【摘要】随着我国电力事业的发展和电网改造的深入,电力用户对变压器的要求越来越高,对配电变压器的性能水平也有了新的要求。10kV 配电变压器是比较常用的变压器类型,广泛应用于工厂、办公大楼以居民楼群中。本文具体分析研究了 10kV 配电变压器的选择及安装。 【关键词】10kV 配电 变压器 选择安装 中图分类号：TM7 文献标识码： A【 abstract 】 with the development of our country electric power industry and the deepening of the power grid renov
2、ation, electric power users more and more high to the requirement of transformer, the performance of the distribution transformer level also has a new request. 10 kv distribution transformer is relatively commonly used transformer type, widely used in factories, office buildings in resident building
3、s. This paper analyzed the selection and installation of 10 kv distribution transformer. 【 key words 】 10 kv distribution transformer choose to install 10kV 配电网络建设过程中,配电变压器的选择及安装是一个重要环节,为了使配电变压器的分布达到结构合理、供电可靠、运行经济、维修方便,符合配电网络安全供电可靠性、连续稳定运行的要求,配电变压器的选择及安装尤为重要。 一、10kV 配电变压器的选择 1、10kV 配电变压器台区位置的选择 （1）配
4、变台区位置选择的总体原则。尽量靠近负荷中心;尽量靠近电源侧;进出线方便;尽量避开污秽源或设在污秽源的上风侧; 尽量避开振动、潮湿、高温及有易燃易爆危险的场所;设备运输方便;具有扩建和发展的余地。总之,配电变压器安装位置的选择, 关系到保证低压电压质量、减少线损、安全运行、降低工程投资、施工方便及不影响市容等, 应从实际出发, 全面考虑。 （2）农村 1 0 K V 配电台区的选择。农村配电变压器台区必须依据“小容量、密布点、短半径”的原则, 合理选择配电变压器的位置。对于村庄相对较小、用电户数少、负荷又比较集中、需一台配电变压器供电的,应根据现有负荷及发展规划,尽量将配电变压器安装在负荷中心,
5、从配电变压器的低压出线口到每个负荷点,尽量做辐射性向四周延伸,供电半径以不超过 500m 为宜。对于村庄较大、用电户数多、负荷分布不均等情况的村庄, 应根据负荷分布及村庄规划,采用短距离、小容量、多台变压器供电,同时还应尽量避开车辆、行人较多的场所, 且选择便于更换和检修设备的地方。 2、10KV 配电变压器的选择 （1）10kV 配电变压器型号的选择 以前的配电变压器大都采用高损耗 SJ 系列的变压器供电, 损耗比重大。近年来,国家新开发的新型节能型变压器有 S8 和 S9 及 S11 三大类。 S11 是三相油浸式 R 型、阶梯型卷铁心配电变压器。阶梯型三柱内外框卷制结构,均在最外层点焊不
6、绑扎。铁心材料选用 DQ133-30(9 型)、30ZH120(11 型)、23ZH90(13 型)等冷轧硅钢片,实际生产中使用的铁心材料不低于图样要求。铁心为无接缝连续卷制而成。R 型铁心片宽保证铁心截面为圆形,阶梯型铁心为多级片宽卷制而成。铁心卷铁成型后进行真空退火,消除了应力,降低了损耗。 S11、10kV 级低损耗电力变压器采用全密封波纹油箱结构,变压器油和周围空气不接触,因此变压器油不会吸收外界水分,从而不会降低绝缘强度;另外因氧气无法进入油箱,从而避免了绝缘材料的老化,提高了该产品的使用寿命,同时也提高了社会效益。 技术特点如下。 节能:S11 型比 GB/T6451 空载损耗平均
7、降低 30%,负载损耗平均降低25%,运行费用平均下降 20%。 使用寿命长: 变压器油箱采用全密封结构,油箱与箱沿可用螺栓联接或焊死,变压器油不与空气接触延长了使用寿命。 运行可靠性高: 油箱密封有关零部件进行改进,增加了可靠性,提高工艺水平以保证密封的可靠性。 占地面积小:S9-M、S11-M 系列变压器油箱采用波纹板式散热器,当油温变化时波纹板热胀冷缩可取代储油柜的作用,波纹板式油箱外形美观,占地面积小。 （2）10kV 配电变压器容量的选择 要合理选择配电变压器的容量, 既要考虑当地经济发展带来的对电力需求的增加,也要考虑购置成本的合理性。一般原则是选择当地实际电力需求量的 45%70
8、%,考虑未来五到十年的用电增长需求,切忌出现“大马拉小车”等不考虑当地购置成本一味上大容量配电变压器,等不合理现象。 二、10kV 配电变压器的安装 1、设备台架安装 10kV 配电变压器大多是使用双杆柱上安装设备,两杆的根开为 2m。配电变压器台架用两条槽钢固定于两根电杆上,台架距地面高度不低于2.5m,台架的平面坡度不大于 1/100,变压器底座与台架用螺栓连接。腰栏应采用直径不小于 4mm 的铁线缠绕两圈以上,缠绕应紧牢,腰栏距带电部分不少于 0.2m。同时变压器高压柱头加装防鼠罩,变压器悬挂警告牌。 10KV 配电网中杆架变压器的安装，最大容量一般控制在 400KVA 及以下，两杆的中
9、心间距为 2.5m，变压器在杆上倾斜不大于 20mm，配电变压器台架用两根123000的槽钢固定于两电杆上，台架距地面不低于3m，台架水平倾斜不应大于台架长度的 1/100。变压器脚底与台架用 4 根螺丝上紧，同时变压器的高、低压柱头要加装防尘罩，变压器要悬挂警告牌。另外安装铁件均需镀锌，并且 100KVA 以上的变压器要安装一台隔离开关。2、低压 JP 柜的安装 由于低压 JP 柜集配电、计量、保护(过载、短路、漏电、防雷)、电容无功补偿于一体,给安全用电提供了保障。所以城、农网改造以来,大量的 JP 柜被用于 10kV 配电台区中,其选择与安装要求如下。 (1)JP 柜的容量必须与变压器的
10、容量相匹配。 (2)安装在杆架变压器下部角钢( 2 L 7 0 3733000)支架上的 JP 柜,必须安装牢固、水平倾斜小于支架长度的 1/100。 (3)引线连接良好、并留有防水弯。 (4)绝缘子良好外观整洁干净、无渗漏。 (5)分合闸动作正确可靠无卡涩、指示清晰。 (6)低压电缆进、出线安装可靠。并且能防止小动物进出,造成柜内短路。 (7)低压绝缘引线安装可靠。 (8)JP 柜柜门一定要关严,防止雨水进入柜内造成电气短路,或绝缘击穿对地漏电。 3、跌落式熔断器的安装 配电变压器的高、低压侧均应装设熔断器。高压侧熔断器的底部对地面的垂直距离不低于 4.5m,各相熔断器的水平距离不小于 0.
11、5m,为了便于操作和熔丝熔断后熔丝管能顺利地跌落下来,跌落式熔断器的轴线应与垂直线成 15%30% 角。低压侧熔断器的底部对地面的垂直距离不低于3.5m,各相熔断器的水平距离不小于 0.2m。跌落式熔断器开关熔丝的选择按“配电变压器内部或高、低压出线管发生短路时能迅速熔断”的原则来进行选择,熔丝的熔断时间必须小于或等于 0.1s。配电变压器容量在100kVA 以下者,高压侧熔丝额定电流按变压器容量额定电流的 23 倍选择;容量在 100kVA 以上者,高压熔丝额定电流按变压器容量额定电流的 1.52 倍选择。变压器低压侧熔丝按低压侧额定电流选择。 4、避雷器的安装 影响配电变压器运行的外界因素
12、大部分来自雷电事故。因此,变压器装设防雷装置, 应选用无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器,其工频电压耐受能力强,密封性好,保护特性稳定。一期农网中发现很多避雷器都安装在变压器上(高压侧瓷套管处),并且避雷器间用铁板连接,这种做法是错误的。高压侧避雷器应安装在高压熔断器与变压器之间,并尽量靠近变压器,但必须保持距变压器端盖 0.5m 以上,这样不仅减少雷击时引下线电感对配变的影响,且又可以避免整条线路停电进行避雷器维护检修,还可以防止避雷器爆炸损坏变压器瓷套管等。另外,为了防止低压反变换波和低压侧雷电波侵入,应在低压侧配电箱内装设低压避雷器,从而起到保护配电变压器及其总计量装置的作用。避雷器间应
13、用截面不少于 25mm2 的多股铜蕊塑料线连接在一起。为避免雷电流在接地电阻上的压降与避雷器的残压叠加在一起,作用在变压器绝缘上,应将避雷器的接地端、变压器的外壳及低压侧中性点用截面不少于 25mm2 的多股铜蕊塑料线连接在一起,再与接地装置引上线相连接。 5、接地装置 接地装置的接地电阻必须符合规程规定值。对 10kV 配电变压器:容量在 100 kVA 及以下,其接地电阻不应大于 10 ;容量在 100kVA 以上,其接地电阻不应大于 4 。接地装置施工完毕应进行接地电阻测试,合格后方可回填土。同时,变压器外套必须良好接地,外壳接地运用螺栓拧紧,不可用焊接直接焊牢,以便检修。接地装置的地下
14、部分由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体一般采用 4 根长度为 5m 的 40mm 4mm 的扁钢,垂直接地体采用 5 根长度为 2.5m 的 50mm 50mm 5mm 的角钢分别与水平接地每隔 5m 焊接一处。水平接地体在土壤中埋设深为0.6m 0.8m,垂直接地体则是在水平接地体基础上打入地里的。接地引上线采用 40mm 4mm 扁钢,为了检测方便和用电安全,用于柱上式安装的变压器,引上线连接点应设在变压器底下的槽钢位置。 三、变压器台区引落线新建和改造配电变压器的引落线均应采用多股绝缘线，其截面应按变压器的额定容量选择，但高压侧引落线铜芯不应小于 16mm2，铝芯不应小于 25mm
15、2，杜绝使用单股导线及不合格导线。同时应考虑引落线对周围建筑物的安全距离。 高压引落线与抱箍、掌铁、电杆、变压器外壳等距离不应小于 200mm，高压引落线间的距离在引线处不小于 300mm，低压引落线间的距离及其它物体的距离不小于 150mm。 近年来，随着农网改造工程的实施，我市配电网网络结构越来越合理，配电网设施得到大大改善，使电网达到了结构合理、供电安全可靠、运行经济。 四、监督与考核 对认真贯彻执行国家、国网公司及公司有关安全生产的方针、政策、法律、法规和本制度, 在安全文明施工中做出显著成绩的施工队或个人, 由工程项目部在工程施工期间给予一定的物质奖励。工程项目部每月组织对各专业施工
16、队现场安全文明施工情况进行一次量化考核评比, 并根据检查评价结果给予奖励或处罚。对检查评价结果为不合格的施工队罚款。对发生下列情况之一的, 给予适当经济罚款: 发布违反有关安全生产法律、法规和制度的命令, 违章指挥施工的。无视安全监督管理人员和上级有关单位的书面通知, 未及时消除重大故隐患的。野蛮施工, 无视安全文明施工规定的。违反工程项目部安全管理制度的。不服从建设单位、监理工程师和安全监督管理人员管理, 其态度恶劣或行为较为严重的。 无安全施工作业票、专项安全技术方案、作业指导书等, 没有履行交底手续等,无票操作等。对危险性较大的作业如基坑支护与降水工程、跨越、土方开挖、模板安装与拆卸、起
17、重吊装、脚手架、拆除、爆破工程等无专项安全技术方案, 现场作业无专人安全监护。场基坑超过 2 米没有围栏防护、孔洞无盖板。登高作业( 2 米及以上) 不使用安全带或酒后登高作业的。进入施工现场不戴安全帽或戴全帽不规范。使用未经入场安全教育培训合格的外协工、临时工。在带电设备附近进行起吊作业不符合安全距离或无人监护。电工、爆破、电焊、垂直运输、车、大型起重设备等特殊工种无证作业, 或酒后驾作业。配电箱、电动机械未做保护接零、接地, 无漏电保护器的; 或施工电线破损的。相关的规章制度能够确保配电自动化系统安全、稳定、可靠运行;明确各部门人员的操作权限,保证各行其责,互不冲突;细化正常、故障和异常状
18、态下的操作规范,保障有章可循。运行管理人员是配电自动化系统中最灵活和积极的因素。要求配电自动化系统运行人员了解配网自动化系统的基础知识,并熟练使用,能处理系统本身的一般故障;熟悉变电站及配电网结构、运行方式,基本了解监控范围内设备的技术参数及技术性能。通过有组织的培训工作,提高系统运行维护人员的业务素质,增强对 SCADA 技术、数据传输网络技术、GIS 技术、新型通信协议标准、网络安全、光通信与 PLC 技术、IED 现场设备技术(包括 RTU、FTU、TTU、电子 TA/TV 等)和配电网运行分析等配点自动化相关知识的理解。通过培训发挥人的潜能,以提高系统运行水平和工作效率。 参考文献： 1 石直.10kV 配电变压器的保护措施J. 科技与企业. 2012(15) 2 郭健,金平,房淑华,金承祥,李宁.双输出移相配电变压器抑制输出电压畸变特性J. 南京航空航天大学学报. 2012(04) 3 张建民.浅析油浸式配电变压器的能效水平J. 石油化工安全环保技术. 2012(04) 4 符文俊.农村 10kV 配电变压器故障分析及防护措施J. 河南科技. 2012(08)
