淺談1０kV配電變壓器的選擇安裝及交接試驗

李紹棟　何磊

摘要：配電變壓器是配電網(wǎng)的核心設(shè)備，主要實現(xiàn)高低壓變換，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。為了確保變壓器經(jīng)濟(jì)安全運行，保障供電可靠，必須做到變壓器選型合理、安裝規(guī)范、交接預(yù)防性試驗全面。以10 kV配電變壓器為例，探究了10 kV配電變壓器的安裝技術(shù)及交接試驗技術(shù)，為電力建設(shè)工作的高效開展提供一些參考借鑒。

關(guān)鍵詞：配電變壓器;電力建設(shè);安裝技術(shù);交接試驗

中圖分類號：TM421

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.11.061

配電變壓器作為直接向終端用戶供電的設(shè)備，一般安裝在電力用戶密集區(qū)域，由于這部分區(qū)域線路、元件相互交叉，變壓器安裝較難，因此，提高配電設(shè)備安裝質(zhì)量及準(zhǔn)確可靠的交接試驗，是保證配電網(wǎng)安全運行的有效手段。通過探究10 kV配電變壓器的安裝技術(shù)及交接試驗技術(shù)，為電力建設(shè)工作的高效開展提供了一些參考和借鑒，也適用于高職電力類院校電氣設(shè)備安裝檢修及試驗的高技能人才培訓(xùn)。

1 10 kV配電變壓器的選擇

1.1 型號選擇

節(jié)能型配電變壓器是城鄉(xiāng)電力建設(shè)的首選變壓器。目前，常用的節(jié)能型配電變壓器是S系列（如SII、S13等）的油浸式變壓器，在實際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)，此類變壓器節(jié)能效果好、材料耐老化、使用壽命長，工程中值得推廣和使用。此外，干式配電變壓器具有節(jié)能低噪、可靠性高、容量大等特點，同時有朝著智能化方向發(fā)展的趨勢，未來干式變壓器將實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)控制及顯示等功能[1]，在經(jīng)濟(jì)條件允許下，用干式配電變壓器代替油浸式變壓器也是一個很好的選擇。

1.2 容量選擇

變壓器的運行應(yīng)該考慮其經(jīng)濟(jì)性，而變壓器容量與負(fù)荷是否匹配直接決定著變壓器的經(jīng)濟(jì)運行效果。容量小會使變壓器超載運行，縮短變壓器壽命，甚至燒毀變壓器;容量過大不僅一次性投資大，而且還會導(dǎo)致功率因數(shù)下降和空載損耗增大。所以，選擇變壓器容量應(yīng)從變壓器的容量是否得到充分利用、變壓器的運行是否經(jīng)濟(jì)并有留有發(fā)展余地這兩個方面考慮。在城鄉(xiāng)電力建設(shè)中，應(yīng)以現(xiàn)有負(fù)荷為基礎(chǔ)，根據(jù)整個城鄉(xiāng)用電的具體情況來選擇變壓器容量，同時，要兼顧考慮隨著人們物質(zhì)生活日益豐富帶來對電力的需求不斷增長，做出預(yù)見性判斷進(jìn)行選擇。在工程中，容量通常從當(dāng)前負(fù)荷的50% - 70%，并考慮到5- 10年的負(fù)荷增長需求來選擇，比如現(xiàn)有用電量較大或條件比較好的城市、小區(qū)，可以考慮子母變壓器進(jìn)行供電，以滿足不同季節(jié)和時間的需求。

2 10 kV配電變壓器的安裝

2.1 臺區(qū)位置的選擇

臺區(qū)位置選擇的原則是“兩靠近兩避開一方便”，即靠近負(fù)荷中心、靠近電源側(cè)，避開行人和車輛較多的場所、避開污穢源（如果無法避開，則應(yīng)設(shè)在污穢源的上風(fēng)側(cè)），進(jìn)出線方便[2]。同時，還需要綜合線損、工程成本、安裝過程安全、運行安全等諸多因素考慮，選取投資和消耗最少的位置作為最佳臺區(qū)位置。

2.2 臺架的安裝

10 kV配電變壓器臺架平臺由一組牢固在電桿上的槽鋼組成，安裝高度要求距離地面垂直高度大于2.5 m[2]，坡面小于1/100，變壓器用螺栓牢固在臺架上，可以底部放置枕木來避免變壓器滑脫及振動。目前在城鄉(xiāng)配電變壓器安裝中，考慮安全、操作、美觀等因素，往往采用變壓器和JP柜分層安裝模式，即變壓器安裝在上層臺架，JP柜安裝在下層臺架。此外，臺架上還應(yīng)該懸掛“禁止攀登、高壓危險”等警告牌，提醒路人注意安全。

2.3 跌落式熔斷器、熔斷開關(guān)的安裝

跌落式熔斷器是配電變壓器最常用的短路保護(hù)開關(guān)，它具有經(jīng)濟(jì)、操作方便、適應(yīng)戶外環(huán)境性強(qiáng)等特點，被廣泛應(yīng)用于10 kV配電線路和配電變壓器作為保護(hù)和設(shè)備投、切操作之用[3]。跌落式熔斷器安裝技術(shù)要點：高壓側(cè)要求高度大于4.5m，水平間隔大于0.5m，保有150 - 300傾角便于操作;低壓側(cè)要求高度大于3.5 m，水平間隔大于0.2 m，保有l(wèi)0° -15°傾角便于操作;熔斷器轉(zhuǎn)動部分應(yīng)靈活可靠，分閘跌落時不觸及他物。

2.4 避雷器的安裝

目前，城鄉(xiāng)電力建設(shè)中主要使用金屬氧化物避雷器，其作用是防止雷電入侵波損壞變壓器。高壓側(cè)避雷器固定在角鋼的橫擔(dān)上，安裝牢固，排列整齊美觀，并保持垂直于地面，兩相之間的距離不小于0.35 m，加裝的絕緣罩應(yīng)與三相線路的顏色一致，避雷器銘牌應(yīng)位于易觀察面。低壓避雷器安裝在低壓配電箱內(nèi)，用于保證配電變壓器和計量裝置免受低壓反變換波和低壓側(cè)雷電波的破壞。

2.5 引線的安裝

配電變壓器的引線要求銅芯橫截面不小于16 m2，鉛芯截面不小于25 m2，同時具備一定的機(jī)械強(qiáng)度。引線的安裝應(yīng)牢固、排列整齊美觀，連接應(yīng)順直無碎彎并有一定弧度，且要求三相弧度一致，線夾固定后加裝絕緣護(hù)罩。

2.6 接地裝置

接地體采用50mmX5 mmx2 500 mm角鋼，在桿外側(cè)挖60 cm深溝，將接地體垂直置入地下，兩接地體間距離為5m，用40 mmx4 mmx5 000 mm扁鋼焊接，同時完成防腐處理。接地裝置安裝后必須測量接地電阻，變壓器容量小于100 kVA，接地電阻小于1O Ω，100 kVA以上，接地電阻不得大于4Ω[4]。接地裝置的安裝要求比較高，應(yīng)該多關(guān)注接地裝置的安裝質(zhì)量，嚴(yán)格按照規(guī)程要求測量接地電阻，只有檢測合格方可進(jìn)行土回填。另外，引線頭長期暴露在空氣中，會發(fā)生不同程度氧化反應(yīng)而導(dǎo)致接地電阻增加，工程中應(yīng)定期測量接地電阻，保證正常工作狀態(tài)下接地電阻不超過規(guī)程規(guī)定值。

3 10 kV配電變壓器的交接試驗

3.1 絕緣電阻和吸收比的測量

絕緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標(biāo)之一，能有效地反映變壓器整體絕緣情況，特別是變壓器整體受潮和臟污、變壓器油嚴(yán)重劣化或嚴(yán)重?zé)崂匣热毕輀5]。在工程中，通常連同套管一起測量變壓器繞組的絕緣電阻和吸收比，包括低壓繞組對高壓繞組和接地的接地電阻，高壓繞組對低壓繞組和接地的接地電阻，高壓繞組與低壓繞組之間的接地電阻[4]。使用2 500 V兆歐表進(jìn)行測量，測試結(jié)果不小于300 MΩ，吸收比不小于1.3。測試中應(yīng)注意的問題是完成一個部位的測試要充分放電后方可改測另一個測試部位。由于絕緣電阻是隨溫度上升而減小的，因此必須記錄測量時的溫度，當(dāng)測量溫度與出廠試驗或上次試驗時溫度不同時，可以根據(jù)以下公式進(jìn)行換算：