備用變壓器的“熱，冷備”及“冷備”轉“運行”

謝德章 宋翔宇

備用變壓器的“熱，冷備”及“冷備”轉“運行”

謝德章 宋翔宇

(陜西西安利君制藥有限責任公司，陜西西安 710077)

就配電變壓器節(jié)能降耗、經(jīng)濟運行中遇到的熱點問題：備用變壓器的“熱備”，“冷備”和如何使備用變壓器安全地由“冷備” 狀態(tài)轉為“運行” 狀態(tài)提出了一些具體做法，并從行業(yè)規(guī)程中找到支持這些做法的文字性的依據(jù)。對企業(yè)將備用變壓器由“熱備”轉為“冷備”和“冷備”轉“運行”的具體操作能有所幫助。

備用變壓器；冷備；熱備；冷備轉運行

Abstract:With the hot issues about energy saving and emission reduction existed in distribution transformer, some proposals for hot and cold standby of the transformer and how to safely turn cold standby status into hot one were presented in this article. The supporting for these proposals from relevant industrial standards was found. It is believed that what presented herein will be helpful in the turning performance between hot and cold standby or between cold standby and operation.

Keywords:standby transformer; cold standby; hot standby; turning from cold standby into operation

1 問題的產(chǎn)生

由于重要生產(chǎn)企業(yè)對供電可靠性和連續(xù)性的特殊要求，其供電系統(tǒng)均采用單母線雙路雙電源結線，且兩路進線電源分別來自兩個區(qū)域變電站。此外，在生產(chǎn)車間配電變壓器的配置上幾乎采取的是“用一、備一”，而且大都是“熱備”。對空壓機、鍋爐、二次水水泵等重要動力設備也是將其分組后接在各自獨立的兩路供電電源上。

在我公司，抗菌素原料生產(chǎn)的總能耗量約占全廠總能耗量的70%。為節(jié)能降耗，完成政府節(jié)能減排的硬指標，同時達到減虧目的，公司領導對抗生素原料生產(chǎn)車間進行“整合”，實施生產(chǎn)結構調整。2010年原料產(chǎn)量較大幅度下降。為節(jié)約能耗，經(jīng)對多年來我公司停電故障發(fā)生率和停電造成的損失權衡對比后，動力設備按最貼近生產(chǎn)需要量的組合方式進行優(yōu)化和投運，連空壓機也實現(xiàn)了單機運行。這樣，公司抗菌素原料生產(chǎn)的產(chǎn)能規(guī)?？s減，抗生素生產(chǎn)區(qū)動力設備的運行狀況發(fā)生很大變化，實際所需電氣容量減少，總能耗量也大幅下降。隨之帶來的是原有動力設備的單臺配置容量因企業(yè)目前負載率的大幅下降而變得偏大，動力設備運行損耗和計量分攤系數(shù)大幅升高，特別是配電變壓器該問題凸顯。

2 變壓器的“熱備”轉 “冷備”問題被提出

面對此況，何不順勢而變，將車間備用變壓器由 “熱備”轉為“冷備”，這樣，不但能減少無功損耗，提高功率因數(shù)，還能減少變壓器的空載有功損耗。同時，伴隨著“變”，必有其“調”。通過“系統(tǒng)、回路、負荷”的調整，能提高在運變壓器的負載率，從而降低損耗，減小計量分攤系數(shù)。但是，備用變壓器由“熱備”轉為“運行”和由“冷備”轉為“運行”，在具體的執(zhí)行操作上有較大差別，這正是困擾我公司多年不能施行這一做法的緣由。眾多企業(yè)通過能源審計，認識到這個問題，意欲改進，但卻因無“規(guī)程”文字可依，只好作罷。

3 備用變壓器“冷備” 轉為“運行”的具體做法

不愿將備用變壓器“冷備”的理由是：變壓器斷電24 h（或說48 h）后，重新送電時要做試驗，太麻煩，還有一定的風險。

對變壓器的一次側高壓電纜，這一說法確有出處。例如，在西安供電局頒發(fā)的《工礦企業(yè)電氣設備運行管理規(guī)程》中就有這樣的規(guī)定：“第41條 停電超過48 h，但不滿一星期的電纜，在重新投入運行前，應用搖表測量絕緣電阻，若絕緣電阻與前次相比（在同一溫度下）下降30%以上或低于表6（作者注：原文編號）數(shù)值，應作試驗，檢查絕緣是否良好?！逼鋵崳瑢μ幱凇袄鋫洹钡淖儔浩魇欠衲芰⒓醇与?，只要看變壓器一次側高壓電纜的絕緣和變壓器繞組的絕緣是否符合能夠立即加電的條件，我們可從以下方面去做。

3.1 做好對變壓器一次側高壓電纜絕緣狀況的監(jiān)測

3.1.1 在我國電力行業(yè)標準DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》中，對電力電纜線路的預防性試驗有這樣的規(guī)定：“除自容式充油電纜線路外，其他電纜線路在停電后投運之前，必須確認電纜的絕緣狀況良好。凡停電超過一星期但不滿一個月的電纜線路，應用兆歐表測量該電纜導體對地絕緣電阻”[1]。一般企業(yè)的高壓室、變壓器室和低壓配電室都相距不遠，從高壓開關柜到變壓器的一次樁頭都比較短，高壓電纜不長，并且目前大多使用的是交聯(lián)電纜，電纜受潮，絕緣電阻下降的機會不大。這里我們可以理解為：對停電時間少于一周的處于“冷備”狀態(tài)變壓器的一次側高壓電纜，可以隨時加電，投入運行。而對實際停電時間超過一周的電纜，則應使用兆歐表測量該電纜導體對地絕緣電阻。經(jīng)搖測，“如有疑問時，必須用低于常規(guī)直流耐壓試驗電壓的直流電壓進行試驗，加壓時間1min；停電超過一個月但不滿一年的電纜線路，必須作50%規(guī)定試驗電壓值的直流耐壓試驗，加壓時間1min；停電超過一年的電纜線路必須作常規(guī)的直流耐壓試驗?！盵1]

我們可以通過制訂的制度規(guī)定，每周對變壓器一次側高壓電纜的絕緣做一次搖測，看該電纜是否處于隨時可以加電投入運行的狀態(tài)，以做到心中有數(shù)。

電力電纜絕緣電阻的最低值可參考下表1。

表1 電力電纜絕緣電阻的最低值

附：常用橡塑絕緣電力電纜和油浸紙絕緣電力電纜直流耐壓試驗電壓值，見表2。

表2 電力電纜直流試驗電壓值

3.1.2 當高壓開關柜與變壓器距離較遠，高壓電纜較長時，我們可在變壓器室的合適位置加裝一個高壓隔離刀閘，使變壓器和電纜能夠分開，平時該隔離刀閘處斷開位置，而高壓電纜一直處于“空載充電”的“熱備” 狀態(tài)。這在西安供電局頒發(fā)的《工礦企業(yè)電氣設備運行管理規(guī)程》中有規(guī)定：“第27條 備用及不使用的電纜，應連接于電力系統(tǒng)上，加以充電”， 這樣在備用變壓器投運時，可以完全省去對電纜絕緣電阻的搖測時間，大大縮短變壓器由“冷備”轉為“運行”的操作時間。

3.2 做好對變壓器繞組絕緣受潮與否的準確判斷

3.2.1 對在停運和保管期間的變壓器，應防止絕緣受潮。電力行業(yè)標準DL/T1102—2009《配電變壓器運行規(guī)程》中對“變壓器的投運和停運”有這樣的規(guī)定：“運用中的備用變壓器應隨時可以投入運行。長期停運者應定期充電，容量630 kVA及以上者，每半年至少充電一次。容量630 kVA以下者，每年至少充電一次。變壓器停用時間超過一年，重新投入運行前應按DL/T596—1996中‘投運前’規(guī)定內容進行試驗?！盵2]因此，我們同樣可按上述規(guī)程中規(guī)定的最低時限，即每半年對處于“冷備”的變壓器進行一次空載充電或對互為備用的變壓器，調換其“冷備”和“投運”的運用狀態(tài)。

3.2.2 工業(yè)企業(yè)使用的配電變壓器大都是油浸變壓器，密閉性好，一般繞組不易受潮。為更可靠，還可在“冷備”變壓器加電“投運前”，對其繞組的絕緣進行搖測。由搖測的結果數(shù)據(jù)分析判斷變壓器繞組絕緣受潮與否。查DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》：在“6.電力變壓器及電抗器”中，均無“投運前”三字，只有在“7.互感器”中的“7.1電流互感器7.1.1. 電流互感器的試驗項目、周期和要求”中才出現(xiàn)“投運前”字樣。故參照該節(jié)規(guī)定：采用2500V兆歐表測量，變壓器繞組絕緣電阻與初始值及歷次數(shù)據(jù)比較，不應有顯著變化。

3.2.3 變壓器繞組絕緣電阻良好的參考值見下表3。

表3 變壓器線圈絕緣電阻參考值（MΩ）

當溫度不同時，絕緣電阻可換算至同一溫度下，與前一次測試結果相比應無明顯變化。

4 結語

備用變壓器的“熱備”，“冷備”，及怎樣才能使備用變壓器安全地由“冷備” 狀態(tài)轉為“運行” 狀態(tài)，這些目前在配電變壓器的節(jié)能降耗，經(jīng)濟運行中遇到的熱點問題，有時看似無法解決，其實只要用心去做，就不難找到解決辦法。以上這些是從一些行業(yè)規(guī)程中得到的文字性的支持，通過這些，可為某些企業(yè)取消備用變壓器的“熱備”，改為“冷備”提供可信的文字依據(jù)。

本文旨在對企業(yè)將備用變壓器由“熱備”轉為“冷備”及“冷備” 狀態(tài)轉為“運行” 狀態(tài)的具體操作能起到幫助，同時，對企業(yè)變壓器的經(jīng)濟運行，對配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗，乃至對企業(yè)產(chǎn)品的降本有益。

參考資料：

[1]中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》。中國電力出版社 2000.7.1.

[2]中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T1102-2009《配電變壓器運行規(guī)程》。中國電力出版社 2009年12月第1版.

Hot and Cold Standby System of Spare Transformer and Turning Cold Standby Status into Operation

Xie Dezhang Song Xiangyu
(Xian Li Jun Pharmaceutical Co., Ltd Xian 710077)

TM41

A

1008-455X(2011) 01-0060-03

2010-11-19

謝德章（1947－），男，電氣高級工程師，主要從事電氣設備運行管理。

Tel：029-84682157 E-mail: xiedezhang@126.com