一種高過載配變結構及配置

摘要：針對高過載配變的負荷特點，介紹了一種生產經濟、運行安全的高過載配變的結構及配置特點。

關鍵詞：高過載;配電變壓器;結構

1 緒論

高過載配變主要是解決農網用電負荷不均衡，在農忙季節和節假日用電暴增，變壓器常常重負荷或過負荷運行，而平時輕負荷運行特點而研發的一種新型配電變壓器。本文闡述了一種新結構及配置的高過載配變，在生產經濟的同時防止過熱燒毀穿事故的發生。

2 高過載配變面臨的主要問題

近年來，由于農村生活水平的改善，家用電器設備的快速增多，而農村配網結構單一，在用電高峰時段變壓器常常需要嚴重過負荷運行，而閑暇時段卻常常空載運行。上述情況對農網的配置經濟化、運行可靠性都帶來了不小的挑戰，高過載配變由此應運而生。根據Q/GDW111902014《農網高過載能力配電變壓器技術導則》的要求，高過載配變應根據農網負荷特點，在正常溫升試驗要求的基礎上，滿足1.5倍額定容量階段性連續運行6h（負荷上升和下降階段各3h）、1.75倍額定容量階段性連續運行3h（負荷上升和下降階段各1.5h）、2倍額定容量階段性連續運行1h，且不影響變壓器正常使用壽命。

通過以上公式計算可知，繞組熱點溫升在過載曲線下并未達到穩態，熱點溫升隨過載時間t將繼續上升。若高過載配變長期過載運行，仍會因絕緣系統高溫而被燒毀。

3 設計思路及配置選型

我們主要是通過提高絕緣系統的耐熱等級和增加散熱面積來實現高過載配變的高過載能力，并且為避免設備長期嚴重過負荷運行，通過電流、溫度兩方面進行過載保護。其設計主要從以下幾方面入手：

線圈方面，首先線圈采用新型四圓組合的類橢圓結構，結構如下圖所示，該結構介于橢圓和長圓結構之間，兼具橢圓線圈繞制的工藝性和長圓結構經濟性;其次，通過加大內部油道提升線圈散熱能力，并根據上述公式（1）進行繞組熱點溫升計算對線圈結構進行合理布置，確保溫度符合標準要求。材料方面，層間絕緣選用杜邦Nomex紙或魏德曼DPE紙，導線選用銅箔或絕緣耐熱180℃的漆包線QZY2/180或QZYB2/180。

4 經濟性分析

通過上表對比可以發現，高過載配變與普通配變相比，除增大內、外散熱導致絕緣油用量大幅上升，其他材料用量無較大差異。成本方面，由于層間絕緣采用Nomex紙或DPE較普通的絕緣紙略貴，并且絕緣油重量增大使成本在一定幅度上略有上漲，高過載配變較普通配變成本增加約20%。

通過上表對比還可以發現，四圓結構線圈的變壓器具有和長圓結構線圈變壓器相近的用材，但四圓結構通過大圓弧代替了長圓的直線部分，使該種結構的線圈具有橢圓結構線圈的繞制優勢，即繞制工藝性好、繞制效率較高。

另外，MagneX磁保持開斷器的使用，可以取消跌落式熔斷器，且MagneX磁保持開關可以重復的分、合操作，減少了熔絲類耗材的使用。同時，將高壓側避雷器安裝在變壓器支架上，則可以將目前的柱上式結構高壓側安裝及接線全部省掉，提高了臺區的標準化和安裝效率，并且提高了一定的經濟性。

5 結語

本文闡述了一種高過載配變的結構及配置，通過線圈結構的優化和保護組件的調整，可以較好的保證高過載配變的經濟、安全、可靠運行。

參考文獻：

[1]李冬森，潘永晟.高過載配電變壓器保護裝置[J].電氣設備，2015，（8）：5455.

[2]周月梅.淺談高過載能力配電變壓器的溫升計算方法[J].變壓器，2018，55（7）：610.

[3]《變壓器手冊》編委會.電力變壓器手冊[M].遼寧：遼寧科學技術出版社，1998.

[4]Q/GDW111902014農網高過載能力配電變壓器技術導則[S].

作者簡介：謝大帝（1988），男，四川簡陽人，電氣工程師，主要從事變壓器的設計和研發工作。