發(fā)布日期:2023-02-26發(fā)布者:浙江智林電力科技有限公司
箱式變電站是一種把高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓電裝置按一定的接線方式組裝成一體的預(yù)制、'緊湊式的電設(shè)備。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,象這種具有成套性強(qiáng)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行安全可靠、維護(hù)方便、以及投資少、見(jiàn)效快、送電周期短等特點(diǎn)的箱式變電站在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。特別是由于城市規(guī)劃、土地升值過(guò)快等多方因素,使得安裝方便、占地面積小的小容里箱式變電站(1000A以下)已成為用戶(hù)的首選,一改對(duì)箱式變電站臨時(shí)性設(shè)備的認(rèn)識(shí)。這就使市場(chǎng)需求逐年擴(kuò)大,眾多電器廠家紛紛進(jìn)行生產(chǎn)制造,市場(chǎng)出現(xiàn)了各種各樣的箱式變電站。箱式變電站最大的特點(diǎn)是:“利用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的組合,充分滿(mǎn)足專(zhuān)一用戶(hù)的供電需求?!奔热皇菍?zhuān)一,就是不通用,這就要求制造廠按不同的用戶(hù)需求來(lái)設(shè)計(jì)制造,每個(gè)用戶(hù)所用的供電變壓器容里、開(kāi)關(guān)回路多少、外圍環(huán)境、布置方式等均有差異。由于變壓器安裝在戶(hù)外的箱體中,戶(hù)外太陽(yáng)的爆曬和變壓器本身產(chǎn)生的熱里能否散出以保證變壓器正常的工作就成了用戶(hù)最為關(guān)心的問(wèn)題。下面就以箱式變電站的溫升問(wèn)題為主談?wù)勎夜驹谙渥冎圃爝^(guò)程中的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),以供大家探討,共同提高我國(guó)箱式變電站的制造水平。
1、溫升是箱變壽命和功率的主要制約因素
箱變主要發(fā)熱元件一變壓器在運(yùn)行過(guò)程中要產(chǎn)生損耗,這些損耗將全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崂?。熱里的一部分使變壓器自身的溫度升高,另一部分散發(fā)到周?chē)目諝庵腥?。變壓器的所有電磁載體都是發(fā)熱體,而鐵心和繞組是最主要的發(fā)熱體。
變壓器的壽命取決于其絕緣介質(zhì)的壽命。在正常運(yùn)行條件下,主要是溫度對(duì)絕緣介質(zhì)產(chǎn)生景響。長(zhǎng)期的高溫會(huì)使絕緣介質(zhì)老化,逐漸喪失其耐電性能。
各種絕緣介質(zhì)在某一溫度作用下都有一定的壽命。油浸式變壓器所采用的絕緣材料主要是絕緣紙和紙板,設(shè)計(jì)壽命一般為二十年。通過(guò)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐,人們認(rèn)為:與二十年壽命相取對(duì)應(yīng)的絕緣介質(zhì)長(zhǎng)期允許的最高溫度約為98℃。也就是說(shuō),油浸式變壓器中的絕緣介質(zhì)在98℃的溫度作用下,可以連續(xù)運(yùn)行二十年。
變壓器中各部位的溫度是不同的,在額定條件下運(yùn)行時(shí),各部位的溫度都不應(yīng)該超過(guò)絕緣材料所允許的最高工作溫度。所以,
GB1094標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了油浸式變壓器的正常使用條件為:
海撥不超過(guò)1000m,最高氣溫+40℃,最熱月平均溫度+30℃,最高年平均溫度+20℃等;規(guī)定了變壓器在連續(xù)額定容里穩(wěn)態(tài)下的溫升限值為:頂層油溫升55K(非全密封型),繞組平均溫升65K。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫升限值是把變壓器周?chē)諝獾哪昶骄鶞囟?0℃作為基數(shù),是頂層油溫和繞組平均溫度對(duì)年平均2如℃空氣溫度的差值。變壓器的絕緣最重要的是繞組絕緣,一般以為,繞組最熱點(diǎn)溫度與平均溫度相差13K,
所以,繞組的平均溫升限值是98-20-1365K。
變壓器在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的熱里是靠熱傳導(dǎo)、熱福射和時(shí)流這三種研形式散出的。從繞組到繞組表面,熱里靠熱傳導(dǎo)的開(kāi)形式散出;從繞組表面到油中,靠對(duì)流的形式散出;熱里從油箱外壁散到空氣中是靠對(duì)流和輻射這兩種形式實(shí)現(xiàn)的。油箱外壁對(duì)空氣的溫差最大,約占總溫升的60%一70%,從這點(diǎn)看,變壓器運(yùn)行的環(huán)境溫度是很重要的。現(xiàn)在不少箱式變電站中安裝了干式變壓器,干式變壓器的繞組溫升限值是100K,最熱點(diǎn)溫度與平均溫度相差15K,干式變壓器的正常使用條件與油變相同。但是,干式變壓器是一個(gè)比油變高得多的熱源,從干變到變電站內(nèi)的空間再到變電站外的空間,有很大的溫度梯度。一般的干式變壓器都帶有風(fēng)機(jī),可以在強(qiáng)迫風(fēng)冷的狀態(tài)下運(yùn)行,風(fēng)機(jī)使變壓器的溫度更快地散發(fā)到周?chē)慕橘|(zhì)中。這就要求箱式變電站具備更好的通風(fēng)散熱條件。要求變電站內(nèi)、外空間的溫度保持不變雅以做到,但必須控制變電站對(duì)外部空氣的溫升,使之趨于最小。