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箱变温升的原因与结构特点介绍

2019/7/15 15:09:44  浏览:

  箱式变电站是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电设备按必定的接线方法组装成一体的预制、紧凑式的配电设备。随着经济的开展和城市化进程的加速,象这种具有成套性强、体积小、结构紧凑、运转安全可靠、保护便利、以及出资少、见效快、送电周期短等特色的箱式变电站在城乡电网中得到广泛的运用。特别是因为城市规划、土地增值过快等多方要素,使得设备便利、占地面积小的小容量箱式变电站(1000KVA以下)已成为用户的首选,一改对箱式变电站临时性设备的认识。这就使商场需求逐年扩展,众多电器厂家纷繁进行出产制作,商场呈现了各式各样的箱式变电站。箱式变电站的特色是:“运用规范化产品的组合,充沛满意专注用户的供电需求。”既然是专注,就是不通用,这就要求制作厂按不同的用户需求来规划制作,每个用户所用的供电变压器容量、开关回路多少、外围环境、安置方法等均有差异。因为变压器设备在野外的箱体中,野外太阳的爆晒和变压器本身发生的热量能否散出以保证变压器正常的作业就成了用户关怀的问题。下面就以箱式变电站的温升问题为主谈谈我公司在箱变制作进程中的一些经验和体会,以供咱们讨论,共同提高我国箱式变电站的制作水平。

    一、温升问题

    1、温升是箱变寿数和功率的首要制约要素

    箱变首要发热元件--变压器在运转进程中要发生损耗,这些损耗将悉数转变为热量。热量的一部分使变压器本身的温度升高,另一部涣散发到周围的空气中去。变压器的所有电磁载体都是发热体,而铁心和绕组是首要的发热体。

    变压器的寿数取决于其绝缘介质的寿数。在正常运转条件下,首要是温度对绝缘介质发生影响。长时间的高温会使绝缘介质老化,逐步损失其耐电性能。

    各种绝缘介质在某一温度效果下都有必定的寿数。油浸式变压器所选用的绝缘材料首要是绝缘纸和纸板,规划寿数一般为二十年。经过实验和出产实践,人们以为:与二十年寿数相对应的绝缘介质长时间答应的高温度约为98℃。也就是说,油浸式变压器中的绝缘介质在98℃的温度效果下,能够接连运转二十年。

    变压器中各部位的温度是不同的,在额外条件下运转时,各部位的温度都不应该超越绝缘材料所答应的高作业温度。所以,GB1094规范规则了油浸式变压器的正常运用条件为:

    海拨不超越1000m,高气温+40℃,月均匀温度+30℃,高年均匀温度+20℃等;规则了变压器在接连额外容量稳态下的温升限值为:顶层油温升55K(非全密封型),绕组均匀温升65K。规范规则的温升限值是把变压器周围空气的年均匀温度20℃作为基数,是顶层油温文绕组均匀温度对年均匀20℃空气温度的差值。变压器的绝缘重要的是绕组绝缘,一般以为,绕组热门温度与均匀温度相差13K,所以,绕组的均匀温升限值是98-20-13=65K。

    变压器在运转进程中所发生的热量是靠热传导、热辐射和对流这三种方式散出的。从绕组到绕组外表,热量靠热传导的方式散出;从绕组外表到油中,靠对流的方式散出;热量从油箱外壁散到空气中是靠对流和辐射这两种方式实现的。油箱外壁对空气的温差较大,约占总温升的60%--70%,从这点看,变压器运转的环境温度是很重要的。

  


    现在不少箱式变电站中设备了干式变压器,干式变压器的绕组温升限值是100K,热门温度与均匀温度相差15K,干式变压器的正常运用条件与油变相同。 可是,干式变压器是一个比油变高得多的热源,从干变到变电站内的空间再到变电站外的空间,有很大的温度梯度。一般的干式变压器都带有风机,能够在逼迫风冷的状态下运转,风机使变压器的温度更快地散发到周围的介质中。这就要求箱式变电站具备更好的通风散热条件。要求变电站内、外空 间的温度坚持不变难以做到,但有必要操控变电站对外部空气的温升,使之趋于较小。

    设备在箱式变电站中的变压器相同要求周围空气的年均匀温度不得高于20℃,因为环境恶劣导致变压器的运转温度升高,一方面将影响变压器的寿数,另一方面,假如要保证变压器的额外负荷,其绕组的直流电阻将变大,负载损耗添加,促使变压器的温度进一步升高,终究不得不下降负荷,然后使变压器的运用功率下降。以S9-630kVA为例,为保证温升限值而下降负荷,其相互关系见图1。

    2、双层通道式结构处理了温升问题

    用户选购一台供电变压器,都期望能满负荷或短时超负荷运用,要保证这个期望值,就有必要重视箱变外壳的天然通风量的规划,外边的冷空气要与箱变里的热空气形成对流,然后保证供电变压器的绕组温升,保证满负荷或短时超负荷才能。咱们是这样处理温升这个问题的;外壳选用天然对流的双层隔热的风道结构(该结构现已申请专利),选用这一结构规划根本满意供电变压器的散热要求。在短时间超负荷运转时,咱们增设了温控强排风设备保证供电变压器安全运转。咱们在选用此规划计划之前也走过一段弯路,一开始就发现选用单层结构不可,就选用双层填充隔热材料的结构,成果一验证,咱们做了个保温箱。后又改成顶部通风,添加了强制通风等手段,温升问题处理了,但又带来了凝露问题。就这样经过重复的验证和数百处的改善,终究断定了现在的这种计划。并在电科院做了多种规格的型式实验,其温增值远远低于国家规范值(见温升实验记载表)。按新计划出产的几百台箱式变电站已投入运转,运用在南方、北方等区域,阅历了严冬和盛暑的考验。

    3、温升实验的核算

    箱式变电站选用导则的电力部规范DL/T537-2002及国家规范GB/T17467-1998 6.2中关于温升实验的阐明是这样的:温升实验的意图是校验箱式变电站外壳规划的正确性,即能正常运转和不缩短站内元件的预期寿数。实验时有必要测量变压器液面和绕组(干式变压器只测绕组)的温升和低压设备的温升。实验应证明:变压器在外壳内的温升与同一台变压器在外壳外部测得的温升差值不大于外壳等级规则的数值,如等级0(0K)、等级10(10K)、等级20(20K)、等级30K(30K),而每一等级值是这样核算的:△t≤△t2-△t1(注: △t2 变压器在外壳内的温升 △t1变压器在外壳外部的温升)

  以上就是为大家分享的内容,希望对大家有所帮助。


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