探討10kV配電變壓器選用及安裝

陳錦騰

摘 要：合理選擇配電變壓器臺區、型號、容量及按技術標準合理安裝配電變壓器是保證變壓器經濟運行、降低損耗、安全可靠供電的重要因素。本人根據實踐和參考有關電力技術規程，對變壓器的安裝提出以下幾點看法，以供參考。

關鍵詞：配電變壓器;避雷器;接地裝置

1. 10kV配電變壓器臺區位置的選擇

農村配電變壓器臺區必須依據“小容量、密布點、短半徑”的原則，合理選擇配電變壓器的位置。變壓器應盡可能安裝在負荷中心或重要負荷附近，同時還應盡量避開車輛、行人較多的場所，且便于更換和檢修設備的地方。最佳位置是指能使該臺區內低壓電網的線損、低壓線路的投資和消耗的材料最少的位置。位置選擇前應對現有的和未來10年內的負荷情況進行全面深入細致的調查和預測，使配電變壓器安裝位置居于負荷中心，盡量做輻射性向四周延伸，供電半徑以不超過500m為宜。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配電變壓器型號的選擇

農網改造前，我縣農村大部分采用高損耗S7及以下系列的變壓器供電，損耗比重大。農網改造后，基本采用S9系列配電變壓器。近年來，國家新開發的新型節能型變壓器有非晶合金及S11兩大類。S9與S7系列變壓器相比，空載損耗平均降低10%，負載損耗平均降低25%。而S11系列變壓器是在S9系列的基礎上改進結構設計，選用超薄型硅鋼片，進一步降低空載損耗而開發出來的，目前S11系列變壓器的空載損耗比S9系列降低了30%。S11系列電力變壓器功能特點：鐵心為硅鋼片條料卷制而成的無接縫不分級的接近純圓形截面。鐵軛，鐵心柱聯結為圓角，鐵心為封閉形。高、低壓線圈直接繞在鐵心上，兩線圈同心度好，抗短路性能力好。由于鐵心結構特殊，又呈由晶態取向優質冷軋硅鋼片卷制經退火而成，使S11-M.R變壓器與同容量S9型相比空載損耗下降30%，空載電流下降70%，嘈聲下降8分貝左右。取消儲油柜。采用波紋板油箱，溫度引起的油體積變化由波紋片的彈性調節使變壓器油與空氣隔絕延長使用奉命。采用波紋油箱溫升占地面積小，外形美觀。鐵心加工全部機械化，減輕勞動強度，使產品質量提高，質量穩定。非晶合金與S11系列變壓器相比，非晶合金具有更好的節能優勢，它們負載損耗一樣，空載損耗及空載電流很低，其中空載損耗相比S（B）9型硅鋼片變壓器下降約75%，相比S（B）11型硅鋼片變壓器下降約65%，大大降低運行費用，節能效果十分顯著。但由于非晶合金鐵心變壓器的核心部件——鐵心的生產目前均為日本新日立公司所壟斷，國內還不能生產，價位較高，投資相對比較高。因此，新建或改造變壓器時，在當前配改資金投入不足的情況下，一般應選擇使用S11型低損耗變壓器;但若是用于季節性用電，比如：制茶、烤煙，則應選擇使用非晶合金變壓器。

3. 10kV配電變壓器容量的選擇

過去，在選擇配電變壓器時，由于缺乏科學分析計算，“大馬拉小車”現象普遍存在，只依據用電戶數大概來選擇變壓器容量，沒科學依據，沒考慮到如果選擇容量過大，會出現“大馬拉小車”的現象，這不僅會增加一次性投資，并且增加了空載損耗。如果選擇容量太小，會引起變壓器超負荷運行，過載損耗增加，最終導致燒毀變壓器。為此，在選擇配電變壓器容量時，應按實際負荷及5～10年用電增長需求，一般按變壓器容量的45%～70%來選擇。另外，考慮到農村有其自身的用電特點，受季節性、時間性強及用電負荷波動大的影響，有條件的村莊可采用母子變壓器或調容變壓器供電，以滿足不同季節、不同時間的需求。

4. 10kV配電變壓器臺架的安裝

10KV配電網中桿架變壓器的安裝，最大容量一般控制在315KVA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，配電變壓器臺架用兩根[12×3000]的槽鋼固定于兩電桿上，綜合配電箱距地面不低于1.8m，臺架水平傾斜不應大于臺架長度的1/100。變壓器腳底與臺架用4根螺絲上緊，同時變壓器的高、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，并且要安裝一組隔離開關。

5. 避雷器的安裝

運行經驗證明：影響配電變壓器運行的外界因素大部分來自雷電事故。因此，變壓器裝設防雷裝置應選用無間隙合成絕緣外套金屬氧化物避雷器，其工頻電壓耐受能力強，密封性好，保護特性穩定。高壓側避雷器應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引下線電感對配變的影響，且又可以避免整條線路停電進行避雷器維護檢修，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雷電波侵入，應在低壓側配電箱內裝設低壓避雷器，從而起到保護配電變壓器及其總計量裝置的作用。避雷器間應用截面不少于25mm2的多股銅芯塑料線連接在一起。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，應將避雷器的接地端、變壓器的外殼及低壓側中性點用截面不少于25mm2的多股銅芯塑料線連接在一起，再與接地裝置引上線相連接。

6.接地裝置

在雷雨季節，特別是高山區，10kV配電變壓器經常遭受雷擊，由于接地電阻過大，達不到規程規定值，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程規定值。對10kV配電變壓器：容量在100kVA以下，其接地電阻不應大于10Ω;容量在100kVA及以上，其接地電阻不應大于4Ω。接地裝置施工完畢應進行接地電阻測試，合格后方可回填土。同時，變壓器外套必須良好接地，外殼接地運用螺栓擰緊，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40mm×4mm的扁鋼，垂直接地體采用5根長度為2.5m的50mm×50mm×5mm的角鋼分別與水平接地每隔5m焊接一處。水平接地體在土壤中埋設深為0.6～0.8m，垂直接地體則是在水平接地體基礎上打入地里的。接地引上線采用40mm×4mm扁鋼，為了檢測方便和用電安全，用于柱上式安裝的變壓器，引上線連接點應設在變壓器底下的槽鋼位置。

參考文獻

[1] 李志強，楊育峰，李海鵬.某廠110 kV變壓器交流耐壓試驗異常的原因分析[J].機電信息，2018

[2] 楊趙武，柳小東.變壓器交流耐壓試驗異常分析及處理[J].黑龍江科學，2017