探討農(nóng)網(wǎng)建設(shè)中10KV配電變壓器選擇及安裝

蘇秋彥

(廣東電網(wǎng)公司湛江徐聞供電局，廣東 湛江 524000)

隨著農(nóng)網(wǎng)改造工程的實(shí)施，配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越合理，作為電網(wǎng)重要組成元件之一的變壓器，其數(shù)量也在激增。變壓器的安裝是一個(gè)工序相當(dāng)復(fù)雜和重要的過程，安裝質(zhì)量的好壞直接影響到變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此，如何合理選擇配電變壓器并正確安裝，也是農(nóng)網(wǎng)改造設(shè)計(jì)與施工中需要重點(diǎn)解決的問題。

1 10kV配電變壓器臺(tái)區(qū)的定位

農(nóng)村配電變壓器的臺(tái)區(qū)應(yīng)按"小容量，密布點(diǎn)，短半徑"的原則來建設(shè)改造。應(yīng)盡可能安裝在負(fù)荷中心或重要負(fù)荷附近，且便于更換和檢修設(shè)備，同時(shí)還應(yīng)盡量避開車輛、行人較多的場所。最佳位置是指能使該臺(tái)區(qū)內(nèi)低壓電網(wǎng)的線損、低壓線路的投資和消耗的材料最少的位置。位置選擇前應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的和未來10年內(nèi)的負(fù)荷情況進(jìn)行全面深入細(xì)致的調(diào)查和預(yù)測，使配電變壓器安裝位置居于負(fù)荷中心。從而使低壓供電線路投資最省，電壓降最小，低壓線路損耗小。

2 10kV配電變壓器設(shè)備選擇

2.1 10kV配電變壓器型號(hào)的選擇

近年來，國家新開發(fā)的新型節(jié)能型變壓器有S8和S9及S11三大類。S9系列配電變壓器的設(shè)計(jì)以增加有效材料用量來實(shí)現(xiàn)降低損耗，主要是增加鐵心截面積以降低磁通密度，高低壓繞組均使用銅導(dǎo)線，并加大導(dǎo)線截面，降低繞組電流密度，從而降低空載損耗和負(fù)載損耗。S9與S7系列變壓器相比，空載損耗平均降低10%，負(fù)載損耗平均降低25%。而S11系列變壓器是在S9系列的基礎(chǔ)上改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用超薄型硅鋼片，進(jìn)一步降低空載損耗而開發(fā)出來的，目前S11系列變壓器的空載損耗比S9系列降低了30%。

2.2 10kV配電變壓器容量的選擇

要合理選擇配電變壓器的容量，既要考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的對(duì)電力需求的增加，也要考慮購置成本的合理性。過去在選擇配電變壓器時(shí)，由于缺乏科學(xué)分析計(jì)算，"大馬拉小車"現(xiàn)象普遍存在，只依據(jù)用電戶數(shù)大概來選擇變壓器容量，這不僅會(huì)增加一次性投資，并且增加了空載損耗。如果選擇容量太小，會(huì)引起變壓器超負(fù)荷運(yùn)行，過載損耗增加，最終導(dǎo)致燒毀變壓器。為此，在選擇配電變壓器容量時(shí)，應(yīng)按實(shí)際負(fù)荷及5～10年電力發(fā)展計(jì)劃來選定，一般按變壓器容量的45%～70%來選擇。另外，考慮到農(nóng)村有其自身的用電特點(diǎn)，受季節(jié)性、時(shí)間性強(qiáng)及用電負(fù)荷波動(dòng)大的影響。

3 10kV配電變壓器設(shè)備安裝

3.1 10kV配電變壓器臺(tái)架安裝

10 kV配電網(wǎng)中桿架變壓器的安裝，最大容量一般控制在400kVA及以下，兩桿的中心間距為2.5m，變壓器在桿上傾斜不大于20mm，配電變壓器臺(tái)架用2根槽鋼固定于兩電桿上，臺(tái)架距地面不低于3m，臺(tái)架水平傾斜不應(yīng)大于臺(tái)架長度的1/100。變壓器腳底與臺(tái)架用4根螺絲上緊，同時(shí)變壓器的高、低壓柱頭要加裝防塵罩，變壓器要懸掛警告牌。另外安裝鐵件均需鍍鋅，并且100kVA以上的變壓器要安裝1臺(tái)隔離開關(guān)。

3.2 跌落式熔斷器安裝

配電變壓器的高、低壓側(cè)均應(yīng)裝設(shè)熔斷器。高壓側(cè)熔斷器的底部對(duì)地面的垂直距離不低于4.5m，各相熔斷器的水平距離不小于0.5m，為了便于操作和熔絲熔斷后熔絲管能順利地跌落下來，跌落式熔斷器的軸線與垂直線角度為15°～30°。低壓側(cè)熔斷器的底部對(duì)地面的垂直距離不低于3.5m，各相熔斷器的水平距離不小于0.2m。

跌落式熔斷器開關(guān)熔絲的選擇按"配電變壓器內(nèi)部或高、低壓出線管發(fā)生短路時(shí)能迅速熔斷"的原則來進(jìn)行選擇，熔絲的熔斷時(shí)間必須小于或等于0.1s。配電變壓器容量在100kVA以下者，高壓側(cè)熔絲額定電流按變壓器容量額定電流的2～3倍選擇；容量在100kVA以上者，高壓熔絲額定電流按變壓器容量額定電流的1.5～2倍選擇。變壓器低壓側(cè)熔絲按低壓側(cè)額定電流選擇。

3.3 低壓JP柜安裝

由于低壓JP柜集配電、計(jì)量、保護(hù)(過載、短路、漏電、防雷)、電容無功補(bǔ)償于一體，給安全用電提供了保障。所以農(nóng)網(wǎng)改造以來，大量的JP柜被用于10kV配電臺(tái)區(qū)中，其選擇與安裝要求如下：

（1）JP柜的容量必須與變壓器的容量相匹配。

（2）安裝在桿架變壓器下部角鋼支架上的JP柜，必須安裝牢固，水平傾斜小于支架長度的1/100。

（3）引線連接良好并留有防水彎。

（4）絕緣子良好外觀整潔干凈無滲漏。

（5）分合閘動(dòng)作正確可靠無卡澀指示清晰。

（6）低壓電纜進(jìn)、出線安裝可靠。并且能防止小動(dòng)物進(jìn)出，造成柜內(nèi)短路。

（7）低壓絕緣引線安裝可靠。

（8）JP柜柜門一定要關(guān)嚴(yán)，防止雨水進(jìn)入柜內(nèi)造成電氣短路，或絕緣擊穿對(duì)地漏電。

3.4 避雷器設(shè)備安裝

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明：影響配電變壓器安全運(yùn)行的外界危險(xiǎn)大部分來自雷電事故。因此，變壓器應(yīng)裝設(shè)防雷裝置。選用無間隙合成絕緣外套金屬氧化物避雷器代替原有的閥式瓷外套避雷器，其工頻電壓耐受能力強(qiáng)、密封性好、保護(hù)特性穩(wěn)定。

高壓側(cè)避雷器應(yīng)安裝在高壓熔斷器與變壓器之間，并盡量靠近變壓器，但必須保持距變壓器端蓋0.5m以上，這樣不僅減少雷擊時(shí)引下線電感對(duì)配變的影響，且又可以避免整條線路停電進(jìn)行避雷器維護(hù)檢修，還可以防止避雷器爆炸損壞變壓器瓷套管等。另外，為了防止低壓反變換波和低壓側(cè)雷電波侵入，應(yīng)在低壓側(cè)配電箱內(nèi)裝設(shè)低壓避雷器，從而起到保護(hù)配電變壓器及其總計(jì)量裝置的作用。避雷器間應(yīng)用截面不少于25mm2的多股銅蕊塑料線連接在一起。為避免雷電流在接地電阻上的壓降與避雷器的殘壓疊加在一起，作用在變壓器絕緣上，應(yīng)將避雷器的接地端、變壓器的外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)用截面不少于25mm2的多股銅蕊塑料線連接在一起，再與接地裝置引上線相連接。

3.5 接地裝置

目前農(nóng)網(wǎng)改造中，農(nóng)村小容量變壓器布點(diǎn)多，雷雨季節(jié)10kV配電變壓器經(jīng)常遭受雷擊，如果接地電阻過大，達(dá)不到規(guī)程規(guī)定值，雷電流不能迅速泄入大地，造成避雷器自身殘壓過高，或在接地電阻上產(chǎn)生很高的電壓降，引起變壓器燒毀事故。因此，接地裝置的接地電阻必須符合規(guī)程規(guī)定值。對(duì)10kV配電變壓器：容量在100kVA及以下，其接地電阻不應(yīng)大于10Ω；容量在100kVA以上，其接地電阻不應(yīng)大于4Ω。接地裝置施工完畢應(yīng)進(jìn)行接地電阻測試，合格后方可回填土。同時(shí)，變壓器外套必須很好地接地，外殼接地運(yùn)用螺栓擰緊，不可用焊接直接焊牢，以便檢修。

接地裝置的地下部分由水平接地體和垂直接地體組成，水平接地體一般采用4根長度為5m的40×4mm的扁鋼，垂直接地體采用5根長度為2.5m的50×50×5mm的角鋼分別與水平接地每隔5m焊接。

水平接地體在土壤中埋設(shè)深為0.6～0.8m，垂直接地體則是在水平接地體基礎(chǔ)上打入地里的。接地引上線采用40×4mm扁鋼，為了方便檢測和用電安全，用于柱上式安裝的變壓器，引上線連接點(diǎn)應(yīng)設(shè)在變壓器底下的槽鋼位置。

3.6 變壓器臺(tái)區(qū)引落線

新建和改造配電變壓器的引落線均應(yīng)采用多股絕緣線，其截面應(yīng)按變壓器的額定容量選擇，但高壓側(cè)引落線銅芯不應(yīng)小于16mm2，鋁芯不應(yīng)小于25mm2，杜絕使用單股導(dǎo)線及不合格導(dǎo)線。同時(shí)應(yīng)考慮引落線對(duì)周圍建筑物的安全距離。

高壓引落線與抱箍、掌鐵、電桿、變壓器外殼等距離不應(yīng)小于200mm，高壓引落線間的距離在引線處不小于300mm，低壓引落線間的距離及其它物體的距離不小于150mm。

結(jié)語

10 KV配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，配電變壓器的選擇及安裝是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為了使配電變壓器的分布達(dá)到結(jié)構(gòu)合理，供電可靠，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，維修方便，符合配電網(wǎng)絡(luò)安全供電可靠性，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，配電變壓器的選擇及安裝尤為重要。

[1]張同建,張建利,馬季.淺談10kV配電變壓器的保護(hù)配置方式[J].中國電力教育，2010(S1).

[2]谷喜森.10kV配電變壓器保護(hù)配置方式的合理選擇[J].黑龍江科技信息，2010(25).