水泥廠干式變壓器的應用分析

劉森，汪洋，周瑩瑩，田哲

1 干式變壓器的優(yōu)點

干式變壓器是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器，相對于油式變壓器，不存在火災、爆炸、污染等問題，另外，干式變壓器結構簡單，運行穩(wěn)定，維護性能好，占用空間少且故障判斷方便[1-3]。

（1）干式變壓器用環(huán)氧樹脂直接澆注包封，絕緣性能好，線圈強度高，可防止繞組或鐵芯受潮。

（2）考慮到防火要求，變壓器戶內安裝時，油式變壓器需安裝在單獨的變壓器室，再通過銅母線或電纜連接到相鄰房間的低壓進線柜，距離較遠。干式變壓器并柜不需要單獨變壓器室，可直接和低壓進線柜銅排相鄰并柜，并柜連接銅排的長度很短。

（3）油式變壓器安裝前需要進行吊芯檢查、濾油、校驗瓦斯繼電器等準備工作，干式變壓器并柜安裝簡便快捷。

（4）帶外殼干式變壓器采用強制風冷系統(tǒng)，并具備自動溫控系統(tǒng)，相比油式變壓器的自然冷卻更穩(wěn)定可靠。

（5）油式變壓器需要運行人員定期巡檢，而干式變壓器可實現(xiàn)免維護。

（6）油式變壓器室在設計時要考慮避免西曬，往往在總圖布置、考慮檢修道路時受限。

2 干式變壓器與油式變壓器的各項成本對比

2.1 油式變壓器室土建成本

按照水泥廠常規(guī)設計估算，5m×4.5m油式變壓器對應的變壓器室的土建工程量，包括：墻體（面積12.1m2），一個變壓器室的特種門窗（鋼百葉門窗）：門（面積：10.8m2），窗（面積：3.6m2）?；炷劣昧?50m3，鋼筋用量0.19t。由于國內國外施工單價不同，經核算，國內的變壓器室土建成本5萬元左右，東南亞和中亞地區(qū)的土建成本6～10萬元。干式變壓器無需建設變壓器室，此部分費用可省去。

2.2 低壓電纜成本

使用帶外殼干式變壓器與低壓柜并柜后，可以節(jié)省油式變壓器與低壓柜間的低壓電纜。由于此段電纜都是大截面電纜，成本較高，不容忽視。表1估算了此段電纜的成本，按照從油式變壓器室到相鄰低壓配電室進線柜距離為15m考慮。

表1 電纜成本估算（單根敷設長度15m）

2.3 變壓器安裝成本

油式變壓器的安裝成本包括變壓器室的照明、感溫感煙探頭及配管等設備材料成本，還有變壓器安裝、濾油等工作量，而帶外殼的干式變壓器的安裝相當于一臺低壓柜的安裝工作量，安裝及輔材成本可節(jié)省幾萬元。另外，帶外殼干式變壓器的運輸比油式變壓器安全可靠。

2.4 變壓器價格對比

雖然干式變壓器的性能優(yōu)勢明顯，但多年前，由于干式變壓器制造成本較高（是油式變壓器價格的2倍以上），不易推廣[4]。近幾年，隨著國產干式變壓器制造成本不斷下降，兩者之間的價格已不再相差懸殊了。經過向變壓器生產廠家詢價，不同容量的10kV配電變壓器價格對比見表2。

表2 不同容量10kV配電變壓器價格對比

由表2可以看出，1 000kVA變壓器，廠家A干式和油式相差2萬元（1.27倍）；2 000kVA變壓器，廠家A干式和油式相差2.5萬元（1.2倍）。即使報價偏高的廠家B，干式和油式最大差價為5.6萬元（1.45倍），干式變壓器成本基本是油式變壓器的1.2～1.5倍，比之前的2倍以上大幅降低。

綜上所述，選用帶外殼干式變壓器與低壓柜并柜的方案，雖然變壓器的價格會多出2～5萬元，但土建成本至少節(jié)省5萬元，再加上電纜及變壓器安裝成本，對于總承包項目，特別是海外項目，單臺套干式變壓器綜合成本能夠節(jié)省投資十萬元左右。一般常規(guī)5 000t/d水泥廠需要配備10臺左右的配電變壓器，總投資則可節(jié)省百萬元左右。另外，除了節(jié)省成本外，干式變壓器運輸風險低，安裝快捷，不需要建設變壓器室，縮短了施工周期。

3 應用范圍

雖然目前干式變壓器并柜方案極具推廣價值，但也有一定的適用范圍，需要注意：

（1）本文對比分析的是戶內變壓器布置方案，如果變壓器是戶外布置，則油式變壓器的經濟性更高。

（2）國產品牌干式變壓器價格較低，但國外品牌的干式變壓器價格依然很高，所以當EPC項目的供貨商短名單是國外品牌時，對干式變壓器的選擇要注意。

（3）干式變壓器并柜設計時，應考慮發(fā)熱量，按變壓器容量的0.7%左右計，實際發(fā)熱量以變壓器廠家提供的數據為準。

4 結語

通過綜合分析對比帶外殼干式變壓器并柜與傳統(tǒng)油式變壓器室方案的設備、土建、材料、安裝、工期等總成本，可以看出干式變壓器在技術性能、經濟性方面都具有一定優(yōu)勢。隨著綠色工廠、節(jié)能減排理念的深入推進，特別是在當前消防、環(huán)保驗收要求日益嚴格的形勢下，干式變壓器更具推廣及應用價值。