關(guān)于供電所配電變壓器運(yùn)行的探討

黃澤其

摘 要：電力與社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的關(guān)系越來越密切，保證電網(wǎng)設(shè)備的安全、良好運(yùn)行，成為電網(wǎng)企業(yè)工作的重中之重。通過加強(qiáng)運(yùn)行管理，對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、主設(shè)備運(yùn)行狀況、繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置等進(jìn)行檢查分析，進(jìn)一步降低電網(wǎng)運(yùn)行事故的風(fēng)險(xiǎn)。而目前在網(wǎng)運(yùn)行的部分高能耗配電變壓器隨著技術(shù)升級和更新?lián)Q代的要求，逐漸被新型節(jié)能環(huán)保的變壓器所取代，在供電所工作中，如何保障配電變壓器在經(jīng)濟(jì)、安全的狀態(tài)運(yùn)行，對電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量有著直接影響。

關(guān)鍵詞：配電 變壓器 運(yùn)行 經(jīng)濟(jì)

中圖分類號：TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（b）-0004-02

隨著電力與社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的關(guān)系越來越密切，通過加強(qiáng)供電設(shè)備運(yùn)行管理，對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、主設(shè)備運(yùn)行狀況、繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置等進(jìn)行檢查分析，可以進(jìn)一步降低電網(wǎng)運(yùn)行事故的風(fēng)險(xiǎn)。而對基層供電所來講，其配電變壓器是10 kV及以下配電網(wǎng)主要的電力設(shè)備，其安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，都對電力供應(yīng)有著重要的意義和影響。

1 配電變壓器發(fā)展

目前在網(wǎng)運(yùn)行的部分高能耗配電變壓器隨著技術(shù)升級和更新?lián)Q代的要求，逐漸被新型節(jié)能環(huán)保的變壓器所取代。未來配電變壓器行業(yè)發(fā)展的兩個(gè)重點(diǎn)將是節(jié)能型油浸式變壓器和非晶合金變壓器。非晶變壓器相比傳統(tǒng)硅鋼變壓器的空載損耗下降80%左右，空載電流下降約85%，節(jié)能效果顯著，是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等配變利用率較低的地方。非晶合金變壓器的特點(diǎn)是空載損耗很低，僅為S9系列油浸式配電變壓器的1/5左右，符合國家節(jié)能降耗的要求，同時(shí)兼具節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性，國家也一直在鼓勵(lì)和推廣使用非晶合金。再者自動(dòng)調(diào)容調(diào)壓變壓器作為一種新型節(jié)能型變壓器，其節(jié)能效果與非晶合金變壓器相當(dāng)，價(jià)格更低，具有很好的社會(huì)效益和廣闊的應(yīng)用前景[1]。

2 配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

配電變壓器在初始安裝選型時(shí)，因?yàn)榭紤]到未來一段時(shí)期內(nèi)用電負(fù)荷的遞增，所以選擇變壓器的容量都偏大。而且，因?yàn)榧竟?jié)的變化或者生產(chǎn)周期的不同，用電負(fù)荷也會(huì)出現(xiàn)較大的變動(dòng)。當(dāng)用電負(fù)荷較大時(shí)，變壓器的容量可以滿足用電戶的用電需求。但是，在用電低負(fù)荷的季節(jié)中，變壓器會(huì)出現(xiàn)較大的空閑容量，也就是常說的大馬拉小車現(xiàn)象。此時(shí)，因?yàn)樽儔浩魅哂嗟娜萘窟^多，其造成的電力損耗也很大。針對這種情況，可以對一些變壓器運(yùn)行做一些調(diào)整，比如一臺(tái)變壓器能夠滿足兩個(gè)臺(tái)區(qū)或者多個(gè)臺(tái)區(qū)的用電負(fù)荷時(shí)，可以只使用一臺(tái)變壓器進(jìn)行供電，而停用其他的變壓器。這樣可以通過變壓器的停用，減小變壓器的電能損耗，并使變壓器在最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間運(yùn)行。變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間為1.333Po/PkSe～0.75Se；其中Se為額定容量；Po為變壓器的空載損耗；Pk為短路損耗。

3 配電變壓器運(yùn)行的優(yōu)化措施

3.1 優(yōu)化配電變壓器選型

在配電變壓器的選型過程中，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、未來發(fā)展等多方面進(jìn)行綜合考量。對于空載損耗，應(yīng)優(yōu)先選擇S11系列、S13系統(tǒng)或非晶合金節(jié)能型配電變壓器，這3種變壓器的運(yùn)行空載損耗比S9系列要低30%左右，而且其檢修維護(hù)方便、運(yùn)行費(fèi)用較低、節(jié)能效果顯著。但是，因?yàn)槠渲圃斐杀据^高，需要充分考慮建設(shè)投資的費(fèi)用，合理選用性價(jià)比、節(jié)能性能等良好的配電變壓器設(shè)備。

3.2 優(yōu)化配電變壓器三相負(fù)荷平衡度

配電變壓器的三相平衡度對其運(yùn)行過程中的損耗影響很大。在三相不平衡狀態(tài)下工作的變壓器，會(huì)導(dǎo)致重負(fù)荷相出現(xiàn)過載，相電流增加，從而導(dǎo)致變壓器油和繞組溫度快速升高。這樣，就導(dǎo)致變壓器的油質(zhì)惡化，絕緣層性能降低，出現(xiàn)老化現(xiàn)象，嚴(yán)重的直接導(dǎo)致變壓器繞組燒毀，也嚴(yán)重影響變壓器的使用壽命。而且變壓器三相不平衡運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致零序電流增加，變壓器金屬部件出現(xiàn)高溫；增加高壓線路跳閘次數(shù)，降低開關(guān)設(shè)備使用壽命；增加高壓線路損耗，影響用戶供電，輕則帶來不便，重則造成較大的經(jīng)濟(jì)損失；而中性線燒斷還可能造成用戶大量低壓電器被燒毀的事故等。因此，相關(guān)的電力規(guī)程對配電變壓器的三相不平衡有明確的規(guī)定，其出口處不平衡度應(yīng)≤10%，而在配電干線和支線出口處不平衡度應(yīng)≤20%。由此可以看出，合理規(guī)劃建設(shè)供配電網(wǎng)，可以確保配電變壓器在三相平衡的工況下工作。供電所運(yùn)維人員應(yīng)定期對電網(wǎng)三相負(fù)荷進(jìn)行測量和觀察，通過加強(qiáng)負(fù)荷管理，科學(xué)調(diào)配變壓器三相電流，發(fā)現(xiàn)存在運(yùn)行缺陷的，應(yīng)及時(shí)給予解決和處理。

3.3 采取無功補(bǔ)償措施

在配電變壓器的運(yùn)行中，配電網(wǎng)系統(tǒng)中有大量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和其他感應(yīng)電氣設(shè)備，電力負(fù)荷存在一定的波動(dòng)，這些波動(dòng)對變壓器運(yùn)行中的損耗有著直接的影響。而通過科學(xué)的無功補(bǔ)償裝置，合理設(shè)置其安裝位置，可以較好地提高變壓器的功率因數(shù)。通過無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)一定區(qū)域內(nèi)的無功達(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡，降低配電網(wǎng)中的負(fù)載電流，使得配電變壓器的無功損耗降低，達(dá)到節(jié)能的效果。一般情況下，在配電變壓器允許電壓偏差范圍內(nèi)，通過補(bǔ)償電容器和調(diào)壓相結(jié)合的無功補(bǔ)償措施，可以達(dá)到配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的[2]。

3.4 科學(xué)調(diào)節(jié)配電變壓器的負(fù)荷分接開關(guān)

在供電所運(yùn)行管理中，為了配電變壓器保持在額定電壓下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，運(yùn)行人員應(yīng)定時(shí)對變壓器的負(fù)荷波動(dòng)和運(yùn)行電壓進(jìn)行觀測和記錄，根據(jù)負(fù)荷的變化，科學(xué)調(diào)節(jié)配電變壓器的負(fù)荷分接開關(guān)。在供電所的實(shí)際運(yùn)行過程中，由于用電負(fù)荷的差異，電壓高低略有差異。有些農(nóng)村電工隨意調(diào)節(jié)分接開關(guān)而不進(jìn)行相關(guān)測試，造成分接開關(guān)不到位，引起相間短路而燒壞配電變壓器。因此，也需要加強(qiáng)對負(fù)荷分接開關(guān)調(diào)配管理工作，防止因?yàn)樨?fù)荷分接開關(guān)的調(diào)節(jié)不科學(xué)，造成配電變壓器及供配電系統(tǒng)的電量損失[3]。

4 配電變壓器的運(yùn)行巡視

配電變壓器的運(yùn)行巡視可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行過程中存在的一些問題，通過及時(shí)消除故障隱患，防止重大電力事故的發(fā)生。在高溫及重負(fù)載時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查接頭、觸頭是否存過熱現(xiàn)象，利用紅外測溫并做好相關(guān)記錄工作。對負(fù)載、油位、油溫變化巡查，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)是否存在運(yùn)行異常。在雷電氣象變化后，對瓷絕緣有無放電痕跡，避雷針、避雷器是否放電等做好巡查。在大風(fēng)天氣變化之前，應(yīng)對變壓器周圍環(huán)境進(jìn)行檢查，防止雜物吹到設(shè)備上。大風(fēng)時(shí)，應(yīng)注意引線擺動(dòng)情況、對地安全距離等是否存在異常。在大霧天氣，重點(diǎn)監(jiān)視瓷質(zhì)污穢部分、瓷套管有無放電打火現(xiàn)象。下雪天氣，根據(jù)積雪融化情況及時(shí)處理結(jié)冰、接頭是否存在發(fā)熱部位。同時(shí)，注意檢查接頭有無異狀，接頭有無過熱發(fā)紅、絕緣有無放電閃絡(luò)現(xiàn)象等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)首先查看電壓、電流表讀數(shù)以及相應(yīng)的繼電保護(hù)運(yùn)行情況。如果發(fā)現(xiàn)氣體繼電器發(fā)出警報(bào)時(shí)，必須對變壓器內(nèi)外部進(jìn)行檢查[4]。

5 結(jié)語

為確保配電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行，切實(shí)掌握電網(wǎng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況。供電所運(yùn)行人員也需要通過分析配電變壓器的負(fù)載情況，掌握低壓供電電壓是否達(dá)到供電標(biāo)準(zhǔn)，線路負(fù)荷調(diào)整是否科學(xué)等，確保配電變壓器在安全經(jīng)濟(jì)的工況下運(yùn)行，才能保證設(shè)備正常運(yùn)行，保障供電安全。

參考文獻(xiàn)

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[4] 劉鵬.配電變壓器運(yùn)行維護(hù)措施及相關(guān)故障研究[J].大科技，2012（15）：98-99.