一種高過載配變結(jié)構(gòu)及配置

摘要：針對高過載配變的負荷特點，介紹了一種生產(chǎn)經(jīng)濟、運行安全的高過載配變的結(jié)構(gòu)及配置特點。

關(guān)鍵詞：高過載;配電變壓器;結(jié)構(gòu)

1 緒論

高過載配變主要是解決農(nóng)網(wǎng)用電負荷不均衡，在農(nóng)忙季節(jié)和節(jié)假日用電暴增，變壓器常常重負荷或過負荷運行，而平時輕負荷運行特點而研發(fā)的一種新型配電變壓器。本文闡述了一種新結(jié)構(gòu)及配置的高過載配變，在生產(chǎn)經(jīng)濟的同時防止過熱燒毀穿事故的發(fā)生。

2 高過載配變面臨的主要問題

近年來，由于農(nóng)村生活水平的改善，家用電器設備的快速增多，而農(nóng)村配網(wǎng)結(jié)構(gòu)單一，在用電高峰時段變壓器常常需要嚴重過負荷運行，而閑暇時段卻常?？蛰d運行。上述情況對農(nóng)網(wǎng)的配置經(jīng)濟化、運行可靠性都帶來了不小的挑戰(zhàn)，高過載配變由此應運而生。根據(jù)Q/GDW111902014《農(nóng)網(wǎng)高過載能力配電變壓器技術(shù)導則》的要求，高過載配變應根據(jù)農(nóng)網(wǎng)負荷特點，在正常溫升試驗要求的基礎上，滿足1.5倍額定容量階段性連續(xù)運行6h（負荷上升和下降階段各3h）、1.75倍額定容量階段性連續(xù)運行3h（負荷上升和下降階段各1.5h）、2倍額定容量階段性連續(xù)運行1h，且不影響變壓器正常使用壽命。

通過以上公式計算可知，繞組熱點溫升在過載曲線下并未達到穩(wěn)態(tài)，熱點溫升隨過載時間t將繼續(xù)上升。若高過載配變長期過載運行，仍會因絕緣系統(tǒng)高溫而被燒毀。

3 設計思路及配置選型

我們主要是通過提高絕緣系統(tǒng)的耐熱等級和增加散熱面積來實現(xiàn)高過載配變的高過載能力，并且為避免設備長期嚴重過負荷運行，通過電流、溫度兩方面進行過載保護。其設計主要從以下幾方面入手：

線圈方面，首先線圈采用新型四圓組合的類橢圓結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如下圖所示，該結(jié)構(gòu)介于橢圓和長圓結(jié)構(gòu)之間，兼具橢圓線圈繞制的工藝性和長圓結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性;其次，通過加大內(nèi)部油道提升線圈散熱能力，并根據(jù)上述公式（1）進行繞組熱點溫升計算對線圈結(jié)構(gòu)進行合理布置，確保溫度符合標準要求。材料方面，層間絕緣選用杜邦Nomex紙或魏德曼DPE紙，導線選用銅箔或絕緣耐熱180℃的漆包線QZY2/180或QZYB2/180。

4 經(jīng)濟性分析

通過上表對比可以發(fā)現(xiàn)，高過載配變與普通配變相比，除增大內(nèi)、外散熱導致絕緣油用量大幅上升，其他材料用量無較大差異。成本方面，由于層間絕緣采用Nomex紙或DPE較普通的絕緣紙略貴，并且絕緣油重量增大使成本在一定幅度上略有上漲，高過載配變較普通配變成本增加約20%。

通過上表對比還可以發(fā)現(xiàn)，四圓結(jié)構(gòu)線圈的變壓器具有和長圓結(jié)構(gòu)線圈變壓器相近的用材，但四圓結(jié)構(gòu)通過大圓弧代替了長圓的直線部分，使該種結(jié)構(gòu)的線圈具有橢圓結(jié)構(gòu)線圈的繞制優(yōu)勢，即繞制工藝性好、繞制效率較高。

另外，MagneX磁保持開斷器的使用，可以取消跌落式熔斷器，且MagneX磁保持開關(guān)可以重復的分、合操作，減少了熔絲類耗材的使用。同時，將高壓側(cè)避雷器安裝在變壓器支架上，則可以將目前的柱上式結(jié)構(gòu)高壓側(cè)安裝及接線全部省掉，提高了臺區(qū)的標準化和安裝效率，并且提高了一定的經(jīng)濟性。

5 結(jié)語

本文闡述了一種高過載配變的結(jié)構(gòu)及配置，通過線圈結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和保護組件的調(diào)整，可以較好的保證高過載配變的經(jīng)濟、安全、可靠運行。

參考文獻：

[1]李冬森，潘永晟.高過載配電變壓器保護裝置[J].電氣設備，2015，（8）：5455.

[2]周月梅.淺談高過載能力配電變壓器的溫升計算方法[J].變壓器，2018，55（7）：610.

[3]《變壓器手冊》編委會.電力變壓器手冊[M].遼寧：遼寧科學技術(shù)出版社，1998.

[4]Q/GDW111902014農(nóng)網(wǎng)高過載能力配電變壓器技術(shù)導則[S].

作者簡介：謝大帝（1988），男，四川簡陽人，電氣工程師，主要從事變壓器的設計和研發(fā)工作。