1、港口供电系统变压器的选用分析摘 要：文章主要结合笔者多年的工作经验，主要介绍了港口供配电工程建设中，如何选用变压器的方法进行了分析，通过对油浸式变压器和干式变压器的比较，选用干式变压器更具有绝缘强度高、寿命长、维护好、不污染环境、节能低噪、安全可靠等优点，以供大家参考。 关键词：港口干式变压器油浸式变压器特点 中图分类号：TM4 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 在电力系统中，要将大功率电能输送到很远的地方去，利用低电压大电流传输是极其困难的。一方面由于电流过大，会引起输电线路中电能的极大损耗，另一方面也会造成输电线路电压降落过大，使电能的质量大大降低。为此电源处需要用升压变压器将电源的
2、电压升高，而当电能输送到用户附近时，又必须将高电压降低到配电网络的电压(包括 10千伏和 380/220 伏电压级)，以降低电气设备的绝缘和造价。所以，变压器为电力系统中的主要电气设备之一。 变压器是一种根据电磁感应原理工作的电气设备，起升高电压或降低电压的作用。工业企业的变压器都是起降压作用的，通常是把 35 千伏的高压电变换为 6-10 千伏的高压电，以及将 6-10 千伏的高压电变换为 380/220 伏的低压电，供电气设备使用。变压器按冷却方式分类主要可分为油浸式变压器和干式变压器。下面结合深圳市某港口地区供配电系统工程，对其在供电过程中选择不同类型变压器对配电运行的安全性及稳定性的影
3、响，从而提出了变压器优选的方法。 2 港口油浸式变压器的选用 深圳市某港口地区大部分变电所都选用油浸式变压器，油浸式变压器由铁芯、绕组、绝缘油及油箱、呼吸器 、防爆管、温度计和分接开关等组成。变压器油箱里充满绝缘油，线圈和铁芯都浸在绝缘油里 ，室内应有适当的储油坑，坑内应铺上卵石，地面向坑边应稍有倾斜，为了变压器散热良好，变压器的下方应设有通风道。 油浸式变压器在运行时由于套管破损及闪络，使油在油枕压力下流出，并在顶盖上燃烧，或由于变压器内部故障使油燃烧并且使外壳破裂。为防止这些事故的发生，变电所的值班人员每天对油浸式变压器及其附属设备至少进行一次全面的维护和检查，其中包括检查油枕及充油套管内
4、的油位是否正常，变压器上层油温是否超过允许温度和温升，变压器的电磁声音是否正常，冷却装置运行是否正常，呼吸器是否畅通，变压器主附设备是否有漏油、渗油现象等等。 可以看到，油浸式变压器由于其自身的结构特点需变电所值班人员花大量时间来检查维护，且容易发生燃烧及爆炸的危险。而变压器一旦发生故障就必须停运来进行检修，这样会使大量用电设备处于瘫痪状态，对港口地区的生产造成相当大的影响。另外，油浸式变压器体积大 需集油坑等附属建筑，要多占用土建面积。 在深圳港口地区生产日益繁忙、土地资源日益宝贵的今天，必须选择安全可靠、体积小的变压器设备。因此,在新港口的建设中选择了干式变压器。 3 港口干式变压器的选用
5、 干式变压器由于具有绝缘强度高、寿命长、不会燃烧爆炸、不污染环境、节能低噪、安全可靠等优点，故其在国内的产销量逐年迅猛递增，并还在迅速增长。 3.1 港口干式变压器的使用 深圳市某港口地区大批量使用干式变压器。其中港口地区二期工程共使用了 10 千伏级干式变压器 9 台(500 千伏安一 600 千伏安)，因其使用效果较好，港口地区三期工程中继续使用了 10 千伏级干式变压器。三期共有 10 千伏级变电所 5 座，共使用干式变压器 8 台。 二、三期使用的变压器设备属于环氧树脂型干式变压器 (SCB9 系列产品)，其设备由变压器本体(由绕组、铁心、高压端子、低压出线铜排、变压器底座等组成)、I
6、P2O 保护外壳、温度显示控制系统、风冷系统等组成。 IP20 保护外壳。根据港口地区变电所的使用要求，变压器增加保护外壳，以提高变压器的防护等级，增强变压器对外部环境的适应能力。保护外壳采用高、低压侧均开门，操作方便，安装拆卸简单，通风效果好，不影响变压器通风散热。根据不同的使用情况变压器可配置不 同保护 等级的外壳，外壳的保护等级有 IP00、IP20、IP23 等，IP00 防护等级为无外壳产品；IP20 外壳可防止大于 12mm 的固体物质进人，适合类似于港口地区变电所的户内用户安装使用；IP23 防护外壳可防止与垂直线成 60角以内的水滴流人，适合户外安装使用。 温度显示控制系统。为
7、实现港区变压器的智能监控，满足在任何时候实施温度控制，三期的干式变压器都加装温度控制器。温度保护器采用 PTC 非线性电阻和 PT100 线性电阻双传感原理，LED 温度显示，具有温度设定、保存最高温度值、自动发出报警跳闸信号、自动/手动启停风机的功能。 风冷系统。为提高负荷能力和降低温升，变压器一般采用风机冷却。二、三期工程中干式变压器采用置于外壳内的帘幕式风机，具有噪音低、冷却均匀、安装方便等优点，并根据变压器的容量大小，采用不同风量的冷却风机，以获得足够的散热效果。 3.2 港口使用的干式变压器的特点 通过在港区工程中的实际使用 ，可以看出干式变压器有以下特点： （1）无油、无污染。这是
8、干式变压器与油浸式变压器相比最明显的优势，不需要用油来冷却 ，这就减少了污染，满足了环保的要求，更避免了燃烧、爆炸等情况的发生。 （2）绝缘耐火等级高。三期工程使用的干式变压器的绝缘等级为 F级，变压器温升可达 120 ，进一步提高了变压器的过载能力和使用寿命。 （3）损耗低、效率高。三期使用的干式变压器产品总损耗比现行新国标(GB/T10228)平均降低 15%，大大节约了运行成本。 （4）噪声小。通过在外四期及外五期运行的情况看，SCB9 系列干式变压器运行时的噪音通常可控制在 50dB 以下，比国际规定值小 8-15dB。 （5）体积小、重量轻、安装简单。在港口地区的变电所中，10kV
9、级的干式变压器一般都和低压柜设备一起安装在变电所低压室中，而不需设单独的变压器室，也不需吊芯检修及承重梁，节约土建占地和占空。安装也更为简单，由于其体积小，在用起重机将变压器卸下后可直接就位在基础预埋槽钢上，用铜排直接和低压柜进行连接。而油浸式变压器安装需经历吊芯、散热片拼装，加油等工序，周期较长。根据港口地区的施工经验，油浸式变压器的安装需 5-7 天，而干式变压器安装仅用 1天时间就足够了。 从以上干式变压器所具有的低噪、节能、节省土建造价和运行维护管理费等综合技术经济性能比较，干式变压器与油浸式变压器相比显现出其明显的优越性。 3.3 港口干式变压器的选择 在港口工程干式变压器的设计中，
10、对干式变压器的选型、配置应注意以下几个方面： （1）由负荷计算并考虑变压器过载能力，确定变压器容量和台数。 （2）根据工程具体情况，确定变压器的性能参数。例如一、二次额定电压，联结组别，短路阻抗等。 （3）考虑附件配置。主要包括，是否配外壳，是否带风机，是否配温度控制箱以及是否带温度显示器等。 （4）选择调压方式以及调压范围，通常情况下，采用无励磁调压，即一、二次侧均切断电源时，在高压侧人工进行调压，分接范围常用22.5%。若要求负荷变化时电源电压稳定，可选用有载自动调压，即通过有载分接开关，自动调整高压分接头，以保持输出电压的稳定，分接范围常用42.5%。 （5）选择变压器进、出线方式。干式
11、变压器的高压进线一般为电缆进线 ，低压出线铜排根据不同的接口形式制造常规出线、标准封闭母线出线、横排侧出线和标准侧出线，也可以根据用户要求设计特殊出线方式。在二、三期工程中在变压器设备选型时，高压进线选择了电缆进线 ，而根据低压柜的母线排形式，变压器的低压出线铜排选用了侧出线的方式。 4 结束语 综上所述，干式变压器运行安全可靠、节电效果显著，无任何污染，环保效果良好。它的先进技术、优越性能已得到越来越多人的认同，其在港口地区的应用也已越来越成熟，随着港口码头工程的进一步建设发展，干式变压器必然会得到更多的选用。 参考文献 1 杨志民.变压器内部缺陷及判断方法J.港口装卸，2012（02）. 2 赵湘前.范家庆论港口变电站变压器差动保护J.科技创新导报，2009（30）.
