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高过载变压器结构设计关键及思路详解(农网配电)

本站为您提供的高过载变压器结构设计要点及思路详解(农网配电),本文首先介绍了高过载能力配电变压器性能参数要求,其次阐述了高过载变压器的结构设计要点及思路,最后介绍了全寿命周期计算与分析及经济效果分析,具体的跟随小编一起来了解一下吧。

  本文首要介绍了高过载才能配电变压器功能参数要求,其次论述了高过载变压器的结构规划要害及思路,最终介绍了全寿数周期核算与剖析及经济效果剖析,详细的跟从小编一起来了解一下吧。

  一、前语

  农网配电变压器尽管全华绝大部分时刻处于轻载运转状况,作均匀负载率偏低,但爆发性负尚较强,如新年、农忙等时期农村用电负荷急剧添加,我国部分地区配电变压器短时段严峻过载运转、导致停电、配电变压器焚毁等业重非故的频频发作。

  处理配电变压器过载运转问题的办法有几种,单纯添加配电变压器的容量是最直观的一种。但这样既形成电网出资本钱的大幅进步。义会添加配电变压器的空载损耗,使得地网运转效益明显下降。选用可调容变压器尽管能使整体运转损耗下降,但出资本钱大幅添加是个硬伤。而选用一种在必定时刻内具有较强过负载运转才能的配电变压器,是经济高效地处理这一难题的抱负力案。

  2013年头,国家电网公司就开端亚项开发合适农村地区运用的高过载才能配电变压器。经过一年半变压器厂家和电力运转部分以及实验部分的尽力、产品计划已定型并拟定了相关规范Q/GDW11190)-2014《农网高过载才能配电变压器技能导则》。

  在高过载变低器的开发进程中。过载才能的界定、产品规划、本钱操控和变压器全寿数周期核算是其间的要害技能作业。

  二、功能参数要求

  国家电网公司企业规范Q/GDW11190-2014对高过载才能配电变压器的界说是“满意本规范规则的过载曲线、且不影响配电变压器正常使排寿数“。而该规范指出,目前我国农网中比较典型的过载情沉如下。

  在正常温升实验要求的基础上,满意1.5倍额外容量6h(负荷上:升利下降阶段各3h)、1.75倍额外容量3h(负荷上升和下降阶段各1.5h).2.0倍额外容鬱Ih阶段性接连运转、且不影响变用器正常运用寿数;高过载变压器温升应满意绝缘等级约束值。温升实验施加电流进程曲线见图1。而产品的损耗值和温升限值经过多方的证明,最终统一到如Q!CDW11190-2014的规则中。

  三、规划要害及思路

  高过载变压器结构规划要害及思路详解(农网配电)

  1、高过载变压器绝缘等级及绝缘资料的挑选

  此项目产品技能要求的中心问题是满意Q/GDWI1190-2014要求的过负载才能要求。怎么定量地满意过载要求是国内外变压器职业探究和争辩多年的论题。在国内,参阅IECTS60076-14修订的规范文件GBZ1094.14-2011《电力变压器第14部分;选用高温绝缘资料的液浸式变压器的规划和运用》是最有直接辅导意义的文件,按该规范辅导,选取固体B级绝缘的半混合部分混合计划,为了稳妥起见,把一切绕组内部带电部分看作是或许过热的部分,依据规范,变压器绕组导线触摸的固体绝缘采州耐温130%的资料,其他常温或低温下作业的固体绝缘资料选用惯例固休绝缘,液体绝缘选用一般矿物油作为绝缘、冷却介质。在选材方面,层绝缘是较为不容易的,由于市场上没有老练的,也便是经得起实验证明和时刻检测的130C油浸绝缘资料,本文中所述的农网高过载配电变乐器最终选用的资料就耐温130C的NOMEX910绝缘资料。

  2、规划思路

  总的来说,本文中所述的高过载才能配电变乐器技能是优化配变结构。经过添加变压器高、低压绕组油道数量(即添加绕组散热面积),下降绕组对油的温升,避免变压器过载后绕组部分过热;添加油箱的散热面积,下降变压器顶层油对外部空气的温升;经过选用耐高温绝缘资料,进步相关元件和绝缘部件的耐热功能等,增强配电变压器耐高温才能。到达进步配电变压器过载才能的规划办法。

  1)过负荷温升理论核算

  依据GB/T1094.7《油浸式电力变压器负载导则》中相应绕组热门核算公式有:

  高过载变压器结构规划要害及思路详解(农网配电)

  高过载变压器结构规划要害及思路详解(农网配电)

  从表1中能够看出,其顶层油温《115C,绕组热门温度《140C,契合短期急救负载的相关规则及限值要求。

  2)高过载变压器结构规划要害

  (1)绝缘温控技能:绕组及器身绝缘资料按其不同部位的温度选用不同的绝缘资料,操控绕组热门温度。

  (2)过载温控技能:过载状况下与额外负倘运转时的温度散布是不同的,合理核算操控过负荷状况下变压器各部位的温升。

  (3)密封温控技能:挖制液体、油箱等随温度改变引起的热膨胀、变形和强度等影响,辅以优质密封件,以确保变压器在其答应的温度范围内正常运转。

  (4)组件温控技能:组件按其所在位置的温度,选用相应等级的绝缘资料。

  (5)短路温控技能:变压器发作毛病短路时。绕组内流过的短路电流值很大,但时刻很短。,考虑屡次短路重合闹状况下的热的堆集和散热效应进行核算。

  3、全寿数周期核算与剖析

  以高过载S13-M(B)-100/10GZ规划为例、按以上规划理念及思路,将高过载l00kVA变压器进行寿数核算剖析,详细数据如表2所示。

  高过载变压器结构规划要害及思路详解(农网配电)

  依据有关规范中界说,即一般的变压器技能准则,满意规则的特定运转条件,不影响正常的运用都命是这种变压器的特色。参照IEEEStdC57.9]-2011的核算办法,进行核算验证。以下为样机S13-M(B)-100/10GZ在规范规则的过负载曲线下的周期温度特性,见图2(假定当天环境温度25C稳定不变)。

高过载变压器结构规划要害及思路详解(农网配电)

  图2显现,在这个负载周期中,绕组热门温度约为118C(温升93K),油顶层温度挨近98C(溫升73K),两个温增值都没有超越Q/GDWI1190-2014规范限值,但超越A级绝缘纸的耐热才能。

  Q/GDW11190-2014规则这和变压器在规则过载条件下没有超越正常状况的寿数丢失。在IEEE规范中规则,30C下运转一天绝缘寿数正常丢失是24h。进一步的核算标明在这个没计计划里,假如选用A级绝缘资料每天的寿数丢失为37h,比正常寿数丢失高出一半,不契合国网的技能要求。而选用130C的NOMEX910绝缘纸的活,寿数损尖才Sh,满意并优于国网要求,能大大延伸变压器的寿数、

  四、经济效果剖析

  为了剖析本规划计划产品的经济性、把它和大容量及有载调容变压器作归纳比照。恨据以Q/GDWI1190-2014所规则的50kVA、I0OkVA和1200kVA三种容量产品为目标,从变压器出售本钱、空载年运转费用及过载才能进行归纳剖析比照,见表3。

  在表3中,给出了不同计划时的归纳数据比较,高过载变压器空载年运转费用为:

高过载变压器结构规划要害及思路详解(农网配电)

 

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