干式站用變壓器存在的問題及設(shè)計選型安裝建議

 隨著電力技術(shù)的發(fā)展和科技進(jìn)步， 人們對電力變壓器運(yùn)行的安全、防火、無污染、少維護(hù)和使用壽命等要求越來越高。由于干式變壓器采用阻燃型絕緣材料，不存在液體泄漏和污染環(huán)境的問題，且干式變壓器結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)和檢修較油浸變壓器方便，同時因其具有體積小、重量輕、占用空間少、安裝方便、低損耗及使用壽命長等特點， 因而得到了越來越廣泛的應(yīng)用。干式變壓器在平頂山地區(qū)的推廣應(yīng)用起步較晚， 但干式變壓器作為站用變， 自2000 年以來在110kV 及以上變電站得到了廣泛應(yīng)用。平頂山供電公司現(xiàn)有35kV 及以上變電站53 座，其中有21 座變電站的29 臺站用變采用了干式變壓器，干式變的型號主要是SC（B），容量達(dá)9 000 kVA。近兩年來，新建變電站的站用變一般采用干式變壓器。

2 干式站用變壓器運(yùn)行現(xiàn)狀及存在的問題

平頂山供電公司現(xiàn)有干式變壓器38 臺，有的放置在室內(nèi)自帶防護(hù)外殼，也有的直接布置在柜體內(nèi)，運(yùn)行條件各異，但總的來說現(xiàn)場實際運(yùn)行情況良好，故障率較低，但是也發(fā)生了一些故障和異常。

2.1 溫升對干式變壓器的運(yùn)行壽命的影響

樹脂干式變壓器繞組主要由導(dǎo)體（銅導(dǎo)線、銅箔等）、基體（環(huán)氧體系）和增強(qiáng)材料構(gòu)成，經(jīng)熱固化成型。溫度能夠改變各構(gòu)成間的界面物理特征，降低物理強(qiáng)度。如果繞組匝間出現(xiàn)微觀裂痕，則會增加變壓器的局部放電量， 局部放電量的大小決定變壓器的壽命長短。一般干式變壓器的絕緣等級為F 級，其理論上的耐受溫度極限為155℃。超過這一極限繞組的物理強(qiáng)度會發(fā)生本質(zhì)的轉(zhuǎn)折，也視為壽命終結(jié)。在實際應(yīng)用中，由于結(jié)構(gòu)、工藝等差異的影響，實際標(biāo)準(zhǔn)要低于理論上的155℃標(biāo)準(zhǔn)， 一般以110℃為安全極限。

2.2 中置式開關(guān)柜的散熱問題

從以往干式變壓器的事故分析可以看出， 主要是由于開關(guān)柜內(nèi)通風(fēng)不暢、散熱效果不好、環(huán)境溫度過高造成的。對平頂山供電公司匯源變電站兩臺干式變壓器運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，匯1號、2 號站用變分別安裝在35kV 和10kV 的開關(guān)柜內(nèi)，沒有裝設(shè)溫控器和散熱通風(fēng)裝置，站用變間隔后柜箱體溫度，夏季達(dá)到40℃～50℃，里面的熱氣散不出來。通過查看使用說明書和《干式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則》，發(fā)現(xiàn)干式變壓器必須保證良好的自然通風(fēng)， 干式變壓器按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)配置溫度控制箱。運(yùn)行中的變壓器發(fā)生異常聲響或超溫報警，應(yīng)予重視并采取相應(yīng)的措施。而匯源變兩臺站用變壓器不具備這些條件， 如果負(fù)載比較大， 中置式開關(guān)柜采用全封閉型結(jié)構(gòu)， 對散熱很不利，一旦變壓器因高溫使絕緣老化擊穿，可能引起開關(guān)柜故障。

2.3 柜體間距小帶來的弊病

將干式變壓器布置于開關(guān)柜中， 可以減少占用面積，為了減小柜體尺寸，廠家通常采用復(fù)合絕緣材料等措施減小間距。然而，由于高壓開關(guān)柜內(nèi)電場強(qiáng)度復(fù)雜，一定氣候條件會產(chǎn)生結(jié)露，發(fā)生閃絡(luò)后果嚴(yán)重。《3kV～110kV 高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》對屋內(nèi)配電裝置的安全凈距按照電壓等級有明確的規(guī)定。近年來，電網(wǎng)建設(shè)速度加快，開關(guān)柜不斷增多，減小間距所帶來的弊病也日益凸現(xiàn)。