關(guān)于變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)的研究

高巖

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司，山東青島266002）

關(guān)于變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)的研究

高巖

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司，山東青島266002）

研究提供了2種戶內(nèi)水平分體變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)，分別為銅排或鋼芯鋁絞線連接方式和插拔式電纜終端套管連接方式。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證分析，插拔式電纜終端套管連接方式在可行性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和靈活性方面優(yōu)勢(shì)明顯，可在鄰接貯油池設(shè)計(jì)合適寬度的電纜隧道專供電纜從電纜半層進(jìn)入變壓器室，解決了現(xiàn)有技術(shù)電力電纜進(jìn)線由地下穿過(guò)變壓器貯油池自下而上進(jìn)入變壓器室存在火災(zāi)安全隱患的技術(shù)問(wèn)題，保證了絕緣裕度，實(shí)現(xiàn)了停電插拔，安裝靈活，方便檢修維護(hù)，降低了變壓器高度，節(jié)省了電纜資金。

戶內(nèi)水平分體變壓器；電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)；插拔式電纜終端；巡檢通道

全戶內(nèi)水平分體式變壓器室包括相鄰設(shè)置的變壓器本體室和散熱器室，本體與散熱器分離設(shè)置的方式可實(shí)現(xiàn)變壓器本體的完全封閉，最大限度減少對(duì)外噪聲。另外，變壓器室下方設(shè)有貯油池。

隨著城區(qū)用電量的增加和負(fù)荷密度的提高，變電站深入負(fù)荷中心供電的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)，城區(qū)用電緊張，線路走廊緊缺，而電力電纜因具有不需桿塔占地少、受氣候條件和周?chē)h(huán)境影響少、傳輸性能穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，在電力線路中有良好的發(fā)展前景。電纜附件應(yīng)具有與電纜本體相同的工作性能，但是，鑒于電纜附件的電場(chǎng)分布比電纜復(fù)雜，而且需要現(xiàn)場(chǎng)施工，工藝條件差，所以，電纜進(jìn)線接口等附件往往成為變壓器絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，必須在設(shè)計(jì)、制造、安裝施工和使用維護(hù)中加以高度重視。一旦套管發(fā)生事故，就會(huì)影響整個(gè)變壓器的運(yùn)行。如果地下電纜進(jìn)線穿過(guò)變壓器貯油池自下而上進(jìn)入房間，當(dāng)運(yùn)行中的變壓器工作異常，比如過(guò)熱或內(nèi)部短路，就會(huì)造成壓力升高噴油，甚至爆炸起火時(shí)可能會(huì)引起貯油池著火，進(jìn)而引發(fā)電纜著火，存在較大的火災(zāi)安全隱患，會(huì)危及電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。山東省青島市地處暖溫帶季風(fēng)性氣候區(qū)域，屬溫帶季風(fēng)氣候，因受海洋調(diào)節(jié)的影響，表現(xiàn)出海洋性氣候特點(diǎn)，空氣濕度比較高，在選擇器件和施工時(shí)要考慮防潮性能。綜上所述，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃需要，綜合考慮主變高壓套管和電纜進(jìn)線接口方式。

1 變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求有：①嚴(yán)格遵守城市變電站設(shè)計(jì)規(guī)定和防火防災(zāi)規(guī)范要求，保證電氣設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行；②符合變電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范，減少項(xiàng)目占地面積，減少投資，降低安裝、運(yùn)輸、施工難度；③為了維護(hù)市容的美觀性，要求設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，外形工藝性好。

基于以上設(shè)計(jì)要求，可將變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為2種，即銅排或鋼芯鋁絞線連接方式和插拔式電纜終端套管連接方式。

2 銅排或鋼芯鋁絞線連接方式分析

在變壓器本體室中，主變居中布置，電纜進(jìn)線從鄰接貯油池的電纜隧道進(jìn)入變壓器本體室，高壓套管和電纜進(jìn)線之間用銅排或鋼芯鋁絞線連接。高壓套管使用普通套管即可，比如電容式變壓器套管，作為引入或引出變壓器的高、中、低壓側(cè)電流的載流導(dǎo)體，對(duì)變壓器油箱外殼起絕緣作用。銅排或鋼芯鋁絞線連接方式如圖1所示。

圖1 銅排或鋼芯鋁絞線連接方式示意圖

在這種設(shè)計(jì)下，結(jié)合國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計(jì)要求，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)如下：①變壓器本體室房間總寬取7.5 m。②變壓器本體總寬取2 m。③房間墻壁厚度取0.24 m，墻壁軸線至墻內(nèi)壁為0.12 m。④根據(jù)《3～110 kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，110 kV中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)屋內(nèi)配電裝置帶電至接地部分之間的安全凈距A1為850 mm，則取電纜終端接線端子距墻凈距最小為0.85 m。⑤根據(jù)《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》7.3.4條規(guī)定，室外單臺(tái)油量在1 000 kg以上的變壓器及其他油浸式電氣設(shè)備，應(yīng)設(shè)置儲(chǔ)油坑和排油設(shè)施；室內(nèi)單臺(tái)設(shè)備總油量在100 kg以上的變壓器及其他油浸式電氣設(shè)備，應(yīng)在距散熱器或外殼1 m周?chē)龇阑鸬蹋ㄑ撸苑乐褂推吠庖纭Ｓ纱耍瑧魞?nèi)變壓器貯油池內(nèi)壁距變壓器外廓凈距取1 m。⑥油池外壁距離墻壁軸線最少取1.2 m，這樣才能保證在鄰接貯油池設(shè)計(jì)寬約1 m的電纜隧道。

在不考慮巡檢通道設(shè)置的情況下，計(jì)算得出電纜進(jìn)線距離變壓器本體外壁的最大距離為：（7.5/2－2/2－0.12）m＝2.63 m＞1 m。另外，鄰接貯油池可以設(shè)計(jì)寬約1 m的電纜隧道，供電纜從電纜半層進(jìn)入變壓器室，同時(shí)，能預(yù)留出足夠?qū)挾鹊难矙z通道，電纜從電纜半層進(jìn)入變壓器室地平處到高壓套管所需電纜長(zhǎng)度為4.76 m。

3 插拔式電纜終端套管連接方式分析

在變壓器本體室中，變壓器居中布置，變壓器套管采用插拔式電纜終端套管與變壓器高壓套管連接，高壓套管需用油—油套管。油—油油紙電容式變壓器套管主要用于油浸電力變壓器、整流變壓器通過(guò)中間過(guò)渡油箱，它是與電纜相連接的電流載流體，對(duì)變壓器油箱和中間過(guò)渡油箱的外殼起一定的絕緣作用。插拔式電纜終端套管連接方式如圖2所示，插拔式電纜終端套管連接方式實(shí)景如圖3所示。

圖2 插拔式電纜終端套管連接方式示意圖

圖3 插拔式電纜終端套管連接方式實(shí)景圖

在這種設(shè)計(jì)下，如圖2中標(biāo)注（單位：mm）標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算如下：①房間總寬取7.5 m；②變壓器本體總寬取2 m；③房間墻壁厚度取0.24 m，墻壁軸線至內(nèi)壁取0.12 m；④戶內(nèi)變壓器貯油池內(nèi)壁距變壓器外廓凈距取1 m；⑤110 kV戶內(nèi)電纜插拔式接頭常使用增繞式終端，可保證絕緣強(qiáng)度，無(wú)需考慮電纜接頭與墻壁的安全凈距；⑥變壓器高壓套管下表面距地面垂直距離為2.12 m，大于2 m，可以在高壓套管下方鄰接變壓器外廓設(shè)巡檢通道（圖2所示①處），寬度取1 m。

綜上所述，計(jì)算得到電纜進(jìn)線中心距離變壓器本體外壁最大距離取（7.5/2－2/2－0.12－1）m＝1.63 m＞1 m。因此，鄰接貯油池可設(shè)計(jì)寬約1 m的電纜隧道，以供電纜從電纜半層進(jìn)入變壓器室，同時(shí)，能預(yù)留出足夠長(zhǎng)度的巡檢通道。因?yàn)殡娎|插拔座接口降低了變壓器高度，所以，電纜從電纜半層進(jìn)入變壓器室地平處到高壓套管所需電纜長(zhǎng)度為2.12 m。

4 方案對(duì)比和結(jié)論

表1 變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)對(duì)比分析表

變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)對(duì)比情況如表1所示。綜合表1內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)分析，根據(jù)國(guó)網(wǎng)反措規(guī)定，綜合考慮技術(shù)可行性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性，戶內(nèi)水平分體變壓器高壓側(cè)電纜進(jìn)線結(jié)構(gòu)推薦選擇插拔式電纜終端套管連接方式。

〔編輯：白潔〕

TM403

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.092

2095－6835（2017）14－0092－02