摘要：本文介紹了目前我國研制開發(fā)比較成熟的新型低損耗油浸式配變的技術(shù)特點，對不同型號配變的技術(shù)性能和投資經(jīng)濟效益進行了對比分析。提出了目前油浸式配變優(yōu)化選型方案。
關(guān)鍵詞：配變　技術(shù)特點　損耗　計算　選型 1　概述

　　改進配電變壓器性能，降低損耗，提高配電系統(tǒng)效率，一直是電力行業(yè)的重要工作之一。由于油浸式配變是目前配變的主導產(chǎn)品，所以做好油浸式配變的降損節(jié)能工作，對整個配網(wǎng)的降損節(jié)能是至關(guān)重要的。20世紀90年代后期，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展、變壓器制造技術(shù)的不斷進步和受到城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程的拉動，新材料、新工藝不斷應用，新的低損耗配變相繼開發(fā)成功，油浸式配變已出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)能的S11系列。

2　各種新型低損耗配變的技術(shù)特點

　　目前我國研制開發(fā)比較成熟的新型油浸式低損耗配變主要有S11系列和非晶合金鐵心配變。S11系列包括卷鐵心和疊鐵心兩種，其中卷鐵心又分平面卷鐵心和立體卷鐵心。下面對這些配變的技術(shù)特點進行簡單地分析：

　　(1)　S11卷鐵心配變(典型型號：S11－M.R)。這種配變20世紀90年代在我國開發(fā)研制，大的特點就是鐵心由硅鋼片不間斷連續(xù)卷制而成，在片形上沒有接縫。其主要優(yōu)點是：

　　①硅鋼片連續(xù)卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60%～80%；

　?、谶B續(xù)卷繞充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗降低20%～35%；

　?、劬龛F心結(jié)構(gòu)成自然緊固狀態(tài)，無需夾件緊固，避免了因鐵心加緊力所帶來的鐵心性能惡化，損耗增加；

　?、芫龛F心自身是一個無接縫的整體，且結(jié)構(gòu)緊湊，在運行時的噪音水平降低到30～45dB，大大優(yōu)于國標要求(44～57dB)，保護了環(huán)境。因此，很適合于建筑物內(nèi)和生活區(qū)安裝使用。

　　⑤應用特殊夾件進行器身裝配，使其抗短路能力優(yōu)于疊片式鐵心；

　?、掼F心和線圈在專用設(shè)備上卷制，減少了由人工制造造成的質(zhì)量波動，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

　　卷鐵心變壓器的缺點：①鐵心退火工藝要求較高；②鐵心和繞組維修較困難。

　　目前我國市場上主要供應的是平面卷鐵心配變，平面卷鐵心有"階梯型"和"R型"兩種結(jié)構(gòu)。

　　(2)　S11疊鐵心配變(典型型號：S11－M)。S11疊鐵心配變是在新型S9系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上進行開發(fā)的，其主要特點是鐵心采用了高導磁、低損耗的優(yōu)質(zhì)高性能硅鋼片，降低了空載損耗。

　　疊鐵心生產(chǎn)使用時間長，生產(chǎn)工藝成熟，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。但由于采用人工疊片、疊裝、拆插上鐵軛等，產(chǎn)品質(zhì)量容易受人為因素影響，造成質(zhì)量波動。另外，由于結(jié)構(gòu)所限，其噪聲要比卷鐵心配變大。

　　(3)　非晶合金配變(典型型號：SH11－M.R)。非晶合金配變因鐵心采用非晶合金材料制成而得名。非晶合金材料是一種新型軟磁材料，用它代替硅鋼作為變壓器鐵心可大幅度降低變壓器空載損耗和負載損耗。目前，非晶合金配變鐵心一般也采用卷制式。非晶合金配變的主要特點是：

　?、俜蔷Ш辖鹋c硅鋼片變壓器相比空載損耗下降70%～80%，空載電流下降80%，節(jié)能效果顯著；

　　②運行噪聲性能同卷鐵心配變；

　?、鄯蔷Ш辖饘C械應力非常敏感，張引力和彎曲應力都會影響磁性能，結(jié)構(gòu)設(shè)計特殊。

　　(4)　三種型號配變技術(shù)性能分析：

　　根據(jù)以上的技術(shù)特點，對S11－M、S11－M.R和SH11－M.R三種配變進行技術(shù)性能分析：

　?、倏蛰d損耗：S11－M和S11－M.R相同，SH11－M.R較前兩者下降70%～80%；

　?、谶\行噪聲：S11－M.R和SH11－M.R比S11－M降低7～10dB；

　?、凵a(chǎn)工藝：S11－M生產(chǎn)工藝成熟，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；S11－M.R和SH11－M.R采用了新的卷鐵心工藝，目前對S11－M.R型315kVA以上的大容量配變，國內(nèi)鐵心硅鋼片的卷制和退火工藝與國外先進水平相比還有差距，在一定程度上影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3　各種新型配變投資效益分析

　　(1)　計算典型配變空載消耗。由于S11－M和S11－M.R的價格和空載損耗都相當，所以下面只選用S11－M.R進行比較，見表1所示，其他容量的配變均可采用上述方法計算。

表1　配變年空載消耗電費

型號 容量(kVA) 配變空載損耗(kW) 空載電流(%) 總空載損耗(kW) 耗能(kW·h) 電費(元) 配變價格(元) S9-M   0.29 1.6 0.45 3942 1813.32 10980 S11-M.R 100 0.2 0.35 0.25 2058.6 946.96 12520 SH11-M.R   0.06 0.7 0.13 1138.8 523.85 25355 S9-M   0.67 1.1 1.01 8904.54 4096.06 21840 S11-M.R 315 0.48 0.26 0.56 4922.24 2264.23 24900 SH11-M.R   0.14 0.4 0.27 2330.16 1071.87 46487

　　(2)　計算典型配變投資綜合效益。采用S11－MR和SH11－MR配變代替S9配變的綜合經(jīng)濟效益對比如表2所示，其中方案1是S11－M.R代替S9，方案2是SH11－M.R代替S9。

表2　綜合經(jīng)濟效益對比表

型號 S(kVA) A(元) I(元) G₁(元) G₂(元) G₇(元) G₈(元) G₁₀(元) G₁₃(元) G₁₅(元) G₂₀(元) 方案1 100 866.36 1540 -690.97 142.47 4067.08 4806.95 6464.53 8290.59 9591.86 12625.85 方案2 1289.47 14375 -13111.32 11870.85 -6029.55 -4928.34 -2907.74 256.62 2193.40 6709.12 方案1 315 1831.86 3060 -1264.78 497.47 8795.79 10360.20 13230.73 17726.12 20477.57 26892.74 方案2 3024.21 24647 -21683.27 -18773.98 -5074.31 -2491.64 2247.3 9668.71 14211.07 24801.86

4　結(jié)論

　　(1)　SH11－M.R配變的空載損耗比S11－M、S11－M.R降低70～80%，運行性能優(yōu)異，是配變理想的發(fā)展方向，但由于其價格過高，投資經(jīng)濟效益不如后兩者，目前只能試點采用。

　　(2)　S11－M.R和S11－M配變比S9－M配變空載損耗降低了30%左右，投運兩年內(nèi)收回差價投資，投資見效快，具有良好的經(jīng)濟效益。

　　(3)　S11－M.R配變的綜合運行性能要優(yōu)于S11－M配變，所以應優(yōu)選S11－M.R。但由于S11－M.R型315kVA及以上大容量配變的制作尚未十分成熟，所以目前315kVA及以上大容量配變應選用S11－M型。

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一． 聲音異常     變壓器在正常運行時，會發(fā)出連續(xù)均勻的“嗡嗡”聲。如果產(chǎn)生的聲音不均勻或有其他特殊的響聲，就應視為變壓器運行不正常，并可根據(jù)聲音的不同查找出故障，進行及時處理。主要有以下幾方面故障：     電網(wǎng)發(fā)生過電壓。電網(wǎng)發(fā)生單相接地或電磁共振時，變壓器聲音比平常尖銳。出現(xiàn)這種情況時，可結(jié)合電壓表計的指示進行綜合判斷。     變壓器過載運行。負荷變化大，又因諧波作用，變壓器內(nèi)瞬間發(fā)生“哇哇”聲或“咯咯”的間歇聲，監(jiān)視測量儀表指針發(fā)生擺動，且音調(diào)高、音量大。     變壓器夾件或螺絲釘松動。聲音比平常大且有明顯的雜音，但電流、電壓又無明顯異常時，則可能是內(nèi)部夾件或壓緊鐵芯的螺絲釘松動，導致硅鋼片振動增大。     變壓器局部放電。若變壓器的跌落式熔斷器或分接開關(guān)接觸不良時，有“吱吱”的放電聲；若變壓器的變壓套管臟污，表面釉質(zhì)脫落或有裂紋存在，可聽到“嘶嘶”聲；若變壓器內(nèi)部局部放電或電接不良，則會發(fā)出“吱吱”或“噼啪”聲，而這種聲音會隨離故障的遠近而變化，這時，應對變壓器馬上進行停用檢測。     變壓器繞組發(fā)生短路。聲音中夾雜著水沸騰聲，且溫度急劇變化，油位升高，則應判斷為變壓器繞組發(fā)生短路故障，嚴重時會有巨大轟鳴聲，隨后可能起火。這時，應立即停用變壓器進行檢查。     變壓器外殼閃絡(luò)放電。當變壓器繞組高壓引起出線相互間或它們對外殼閃絡(luò)放電時，會出現(xiàn)此聲。這時，應對變壓器進行停用檢查。 二． 氣味，顏色異常     防爆管防爆膜破裂：防爆管防爆膜破裂會引起水和潮氣進入變壓器內(nèi)，導致絕緣油乳化及變壓器的絕緣強度降低。     套管閃絡(luò)放電，套管閃絡(luò)放電會造成發(fā)熱導致老化，絕緣受損甚至此起爆炸。     引線（接線頭）、線卡處過熱引起異常；套管接線端部緊固部分松動或引線頭線鼻子滑牙等，接觸面發(fā)生氧化嚴重，使接觸過熱，顏色變暗失去光澤，表面鍍層也遭破壞。     套管污損引起異常；套管污損產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)會發(fā)生臭氧味，冷卻風扇，油泵燒毀會發(fā)出燒焦氣味。     另外，吸潮過度、墊圈損壞、進入油室的水量太多等原因會造成吸濕劑變色。 三．油溫異常     發(fā)現(xiàn)在正常條件下，油溫比平時高出10攝氏度以上或負載不變而溫度不斷上升（在冷卻裝置運行正常的情況下），則可判斷為變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常。主要為：     內(nèi)部故障引起溫度異常。其內(nèi)部故障，如繞組砸間或?qū)娱g短路，線圈對圍屏放電、內(nèi)部引線接頭發(fā)熱、鐵芯多點接地使渦流增大過熱，零序不平衡電流等漏磁通過與鐵件油箱形成回路而發(fā)熱等因素引起變壓器溫度異常。發(fā)生這些情況時，還將伴隨著瓦斯或差動保護動作。故障嚴重時，還有可能使防爆管或壓力釋放閥噴油，這時應立即將變壓器停用檢修。     冷卻器運行不正常所引起的溫度異常。冷卻器運行不正常或發(fā)生故障，如潛油泵停運、風扇損壞、散熱器管道積垢、冷卻效果不佳、散熱器閥門沒有打開、溫度計指示失靈等諸多因素引起溫度升高，應對冷卻器系統(tǒng)進行維護和沖洗，以提高其冷卻效果。 四．油位異常     變壓器在運行過程中油位異常和滲漏油現(xiàn)象比較普遍，應不定期地進行巡視和檢查，其中主要表現(xiàn)有以下兩方面。     1、假油位：油標管堵塞；油枕吸管器堵塞；防爆管道氣孔堵塞。     2、油面低：變壓器嚴重漏油；工作人員因工作需要放油后未能及時補充；氣溫過低且油量不足，或是油枕容量偏小未能滿足運行的需求。 

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