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電力設(shè)備：變壓器（下）
專欄：行業(yè)資訊
發(fā)布日期：2023-02-06
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|轉(zhuǎn)至：電力合伙人
理論說多了大家覺得枯燥，這節(jié)先說點(diǎn)變壓器管理上的事：
變壓器的管理軼事
?配變和臺區(qū)：
前面說了變壓器看起來像電網(wǎng)的骨干節(jié)點(diǎn)（輸電專業(yè)舉手反對
）。
一是他在圖上是一個點(diǎn)，二是經(jīng)過變壓器劃分了電壓等級，區(qū)分了管理要求。
在近十年最熱的營配貫通上，變壓器就充當(dāng)了一個主要的連接點(diǎn)。在配電專業(yè)，變壓器就是配變，在營銷專業(yè)，把配變及其供電范圍叫臺區(qū)，然后在信息系統(tǒng)中給配變弄了個臺區(qū)號。
很多搞信息化的人經(jīng)常在配變和臺區(qū)上搞暈。營配貫通這個事以后可以專門列一章講解。
?公變和專變：
居民用的配變都是由電網(wǎng)公司直接管理，叫公變（公家的變壓器，有沒有當(dāng)家作主的感覺？
）。
電力公司要提供低價高質(zhì)的運(yùn)維保障服務(wù)，電表以上的損耗算電網(wǎng)公司的，就是一虧本賺吆喝的生意。
企業(yè)、政府、事業(yè)、工商業(yè)單位的變壓器叫專變，專門給他們用的變壓器。由企業(yè)運(yùn)維，也有很多企業(yè)轉(zhuǎn)包給電網(wǎng)公司運(yùn)維，從分界點(diǎn)往下的損耗算企業(yè)的，是電網(wǎng)公司和售電公司賺錢的地方。
?計算指標(biāo)：
作為電網(wǎng)骨干節(jié)點(diǎn)，變壓器是各種考核指標(biāo)的重點(diǎn)，相比線路來說，點(diǎn)總是比線好算。變壓器裝的表計又全，比線路中間節(jié)點(diǎn)好算得多。
相關(guān)的計算指標(biāo)有：電能質(zhì)量系列（電壓波動、電流平衡等）、停電系列（停電時長、停電次數(shù)）、負(fù)荷計量（電量、功率等）、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（負(fù)載量、過重載、輕載）等等。
?經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：
其他指標(biāo)太專業(yè)，還是錢重要。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行包括兩項(xiàng)，一個是利用率，一個是損耗。以居民配變?yōu)槔?，新投的小區(qū)沒人用，負(fù)荷低、高低峰差大，就叫輕載，不經(jīng)濟(jì)，一般95%時間平均負(fù)載率在20%以下，如是負(fù)載到80%以上，那就是重載，可能發(fā)展到超載（100%以上），要考慮擴(kuò)容。
20%~80%算是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是電網(wǎng)公司最想看到的，其實(shí)小區(qū)因?yàn)椴ǚ骞绕讲町愄螅玫那闆r也就30%的全時間平均負(fù)載。
損耗是傳輸介質(zhì)天生自帶的，有空載損耗（鐵損）和負(fù)載損耗（銅損），兩者對電力公司都不是好事，鐵損改善靠廠家改良材質(zhì)，銅損改善靠提升前面說的利用率。
變壓器的運(yùn)行
變壓器管理聊完了，我們再來看看運(yùn)行方面。變壓器的運(yùn)行是有標(biāo)準(zhǔn)的，需要時刻注意它的溫度、負(fù)荷情況和電壓等，如果放任它不管，很可能就“掛了”。
允許溫度
以干式變壓器為例，允許溫度一般不宜超過110度，最高也不得超過120度。
其它型號的變壓器可根據(jù)具體的說明要求。
允許負(fù)荷
變壓器一般不應(yīng)超過額定容量運(yùn)行，但允許正常過負(fù)荷運(yùn)行，過負(fù)荷運(yùn)行時不能超過變壓器容量的10％，而且要注意溫升。
變壓器三相不平衡負(fù)荷
當(dāng)三相不平衡時應(yīng)該監(jiān)視最大一相的電流，如果發(fā)現(xiàn)三相電流嚴(yán)重不平衡，應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)節(jié)單相用電設(shè)備負(fù)荷的平均分配。
允許波動電壓
變壓器電源電壓一般不得超過額定值的5％,也就是10KV線路電壓不得超過10.5KV，不得低于9.5KV。
變壓器過負(fù)荷要求
變壓器過負(fù)荷是一件很正常的事情，畢竟如果發(fā)生了事故，保證不斷電才是最需要考慮的事情，絕緣老化這種都要靠邊站。
但也不能老讓變壓器過負(fù)荷運(yùn)行，還是有要求的：
變壓器過負(fù)荷要求
允許過負(fù)荷
變壓器允許過負(fù)荷指過負(fù)荷程度不大，且在過負(fù)荷前的負(fù)荷較輕，變壓器油溫并不高，繞組的熱點(diǎn)溫度不會達(dá)到有危害的程度。
限制過負(fù)荷
變壓器過負(fù)荷程度較大，使油溫升高，繞組的熱點(diǎn)溫度可能達(dá)到有危害的程度，但還未達(dá)到危險的程度。這時變壓器雖然能繼續(xù)運(yùn)行，但會使絕緣強(qiáng)度下降，威脅變壓器的安全，影響變壓器的壽命，這種過負(fù)荷是必須加以限制的。
禁止過負(fù)荷
變壓器過負(fù)荷程度較大，時間較長，使油溫已經(jīng)超過了允許值，繞組的熱點(diǎn)溫度已經(jīng)達(dá)到危險程度。如果繼續(xù)運(yùn)行，熱點(diǎn)周圍的絕緣油會分解產(chǎn)生氣泡，絕緣強(qiáng)度嚴(yán)重下降，這種過負(fù)荷是必須禁止的。
變壓器的運(yùn)維
變壓器運(yùn)維檢修
除了要密切關(guān)注變壓器過負(fù)荷情況，變壓器日常的運(yùn)行和維護(hù)還需要注意哪些方面呢？
像是絕緣油質(zhì)量、防止超溫等等，都是變壓器日常運(yùn)維時需要注意的點(diǎn)。
變壓器的運(yùn)維
?防止變壓器過載運(yùn)行：
如果長期過載運(yùn)行，會引起線圈發(fā)熱，使絕緣逐漸老化，造成匣間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪芳坝偷姆纸狻?/p>
?保證絕緣油質(zhì)量：
變壓器絕緣油在貯存、運(yùn)輸或運(yùn)行維護(hù)中，若油質(zhì)量差或雜質(zhì)、水分過多，會降低絕緣強(qiáng)度。當(dāng)絕緣強(qiáng)度降低到一定值時，變壓器就會短路而引起電火花、電弧或出現(xiàn)危險溫度。因此，運(yùn)行中變壓器應(yīng)定期化驗(yàn)油質(zhì)，不合格的油應(yīng)及時更換。
?防止變壓器鐵芯絕緣老化損壞：
鐵芯絕緣老化或夾緊螺栓套管損壞，會使鐵芯產(chǎn)生很大的渦流，引起鐵芯長期發(fā)熱造成絕緣老化。
?防止檢修不慎破壞絕緣：
變壓器檢修吊芯時，應(yīng)注意保護(hù)線圈或絕緣套管，如果發(fā)現(xiàn)有擦破損傷，應(yīng)及時處理。
?保證導(dǎo)線接觸良好
線圈內(nèi)部接頭接觸不良，線圈之間的連接點(diǎn)、引至高、低壓側(cè)套管的接點(diǎn)、以及分接開關(guān)上各支點(diǎn)接觸不良，會產(chǎn)生局部過熱，破壞絕緣，發(fā)生短路或斷路。此時所產(chǎn)生的高溫電弧會使絕緣油分解，產(chǎn)生大量氣體，變壓器內(nèi)壓力加。當(dāng)壓力超過瓦斯斷電器保護(hù)定值而不跳閘時，會發(fā)生爆炸。
?防止電擊
電力變壓器的電源一般通過架空線而來，而架空線很容易遭受雷擊，變壓器會因擊穿絕緣而燒毀。
?短路保護(hù)要可靠
變壓器線圈或負(fù)載發(fā)生短路，變壓器將承受相當(dāng)大的短路電流，如果保護(hù)系統(tǒng)失靈或保護(hù)定值過大，就有可能燒毀變壓器。為此，必須安裝可靠的短路保護(hù)裝置。
?保持良好的接地
對于采用保護(hù)接零的低壓系統(tǒng)，變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)要直接接地當(dāng)三相負(fù)載不平衡時，零線上會出現(xiàn)電流。當(dāng)這一電流過大而接觸電阻又較大時，接地點(diǎn)就會出現(xiàn)高溫，引燃周圍的可燃物質(zhì)。
?防止超溫
變壓器運(yùn)行時應(yīng)監(jiān)視溫度的變化。如果變壓器線圈導(dǎo)線是A級絕緣，其絕緣體以紙和棉紗為主，溫度的高低對絕緣和使用壽命的影響很大，溫度每升高8℃，絕緣壽命要減少50%左右。
所以變壓器運(yùn)行時，一定要保持良好的通風(fēng)和冷卻，必要時可采取強(qiáng)制通風(fēng)，以達(dá)到降低變壓器溫升的目的。
變壓器的損耗計算
前面也有提到，損耗是傳輸介質(zhì)天生自帶的，有空載損耗（鐵損）和負(fù)載損耗（銅損）。要如何計算變壓器損耗了多少呢？
其實(shí)，變壓器損耗最少的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，是在負(fù)載率為0.5-0.6時，也就是變壓器鐵損與銅損相等時?？梢愿鶕?jù)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，決定是否將變壓器并列運(yùn)行。
一般變壓器的功率損耗可按下式計算：
△P=△P0+（Scp/Sn）*△Psc
式中△P0=變壓器的空載損耗；
△Psc=變壓器的短路損耗；
△P=變壓器的總損耗；
Scp=變壓器的平均容量；
Sn=變壓器的額定容量
為了提高效率，可以避免變壓器在較低負(fù)荷下運(yùn)行。
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