來源:電工電氣論壇
變壓器的管理轶事
◾配變和台區:
前面說了變壓器看起來像電網的骨幹節點(輸電專業舉手反對)。
一是他在圖上是一個點,二是經過變壓器劃分了電壓等級,區分了管理要求。
在近十年最熱的營配貫通上,變壓器就充當了一個主要的連接配接點。在配電專業,變壓器就是配變,在營銷專業,把配變及其供電範圍叫台區,然後在資訊系統中給配變弄了個台區号。
很多搞資訊化的人經常在配變和台區上搞暈。營配貫通這個事以後可以專門列一章講解。
◾公變和專變:
居民用的配變都是由電網公司直接管理,叫公變(公家的變壓器,有沒有當家作主的感覺?)。
電力公司要提供低價高質的運維保障服務,電表以上的損耗算電網公司的,就是一虧本賺吆喝的生意。
企業、政府、事業、工商業機關的變壓器叫專變,專門給他們用的變壓器。由企業運維,也有很多企業轉包給電網公司運維,從分界點往下的損耗算企業的,是電網公司和售電公司賺錢的地方。
◾計算名額:
作為電網骨幹節點,變壓器是各種考核名額的重點,相比線路來說,點總是比線好算。變壓器裝的表計又全,比線路中間節點好算得多。
相關的計算名額有:電能品質系列(電壓波動、電流平衡等)、停電系列(停電時長、停電次數)、負荷計量(電量、功率等)、經濟運作(負載量、過重載、輕載)等等。
◾經濟運作:
其他名額太專業,還是錢重要。
變壓器的經濟運作包括兩項,一個是使用率,一個是損耗。
以居民配變為例,新投的小區沒人用,負荷低、高低峰差大,就叫輕載,不經濟,一般95%時間平均負載率在20%以下,如是負載到80%以上,那就是重載,可能發展到超載(100%以上),要考慮擴容。
20%~80%算是經濟運作,是電網公司最想看到的,其實小區因為波峰谷平差異太大,好的情況也就30%的全時間平均負載。
損耗是傳輸媒體天生自帶的,有空載損耗(鐵損)和負載損耗(銅損),兩者對電力公司都不是好事,鐵損改善靠廠家改良材質,銅損改善靠提升前面說的使用率。
變壓器的運作
變壓器管理聊完了,我們再來看看運作方面。變壓器的運作是有标準的,需要時刻注意它的溫度、負荷情況和電壓等,如果放任它不管,很可能就“挂了”。
1允許溫度
以幹式變壓器為例,允許溫度一般不宜超過110度,最高也不得超過120度。
其它型号的變壓器可根據具體的說明要求。
2允許負荷
變壓器一般不應超過額定容量運作,但允許正常過負荷運作,過負荷運作時不能超過變壓器容量的10%,而且要注意溫升。
3變壓器三相不平衡負荷
當三相不平衡時應該監視最大一相的電流,如果發現三相電流嚴重不平衡,應及時進行調節單相用電裝置負荷的平均配置設定。
4允許波動電壓
變壓器電源電壓一般不得超過額定值的5%,也就是10KV線路電壓不得超過10.5KV,不得低于9.5KV。
變壓器過負荷要求
變壓器過負荷是一件很正常的事情,畢竟如果發生了事故,保證不斷電才是最需要考慮的事情,絕緣老化這種都要靠邊站。
但也不能老讓變壓器過負荷運作,還是有要求的:
變壓器過負荷要求
1允許過負荷
變壓器允許過負荷指過負荷程度不大,且在過負荷前的負荷較輕,變壓器油溫并不高,繞組的熱點溫度不會達到有危害的程度。
2限制過負荷
變壓器過負荷程度較大,使油溫升高,繞組的熱點溫度可能達到有危害的程度,但還未達到危險的程度。這時變壓器雖然能繼續運作,但會使絕緣強度下降,威脅變壓器的安全,影響變壓器的壽命,這種過負荷是必須加以限制的。
3禁止過負荷
變壓器過負荷程度較大,時間較長,使油溫已經超過了允許值,繞組的熱點溫度已經達到危險程度。如果繼續運作,熱點周圍的絕緣油會分解産生氣泡,絕緣強度嚴重下降,這種過負荷是必須禁止的。
變壓器的運維
變壓器運維檢修
除了要密切關注變壓器過負荷情況,變壓器日常的運作和維護還需要注意哪些方面呢?
像是絕緣油品質、防止超溫等等,都是變壓器日常運維時需要注意的點。
變壓器的運維
防止變壓器過載運作:
如果長期過載運作,會引起線圈發熱,使絕緣逐漸老化,造成匣間短路、相間短路或對地短路及油的分解。
保證絕緣油品質:
變壓器絕緣油在貯存、運輸或運作維護中,若油品質差或雜質、水分過多,會降低絕緣強度。當絕緣強度降低到一定值時,變壓器就會短路而引起電火花、電弧或出現危險溫度。是以,運作中變壓器應定期化驗油質,不合格的油應及時更換。
防止變壓器鐵芯絕緣老化損壞:
鐵芯絕緣老化或夾緊螺栓套管損壞,會使鐵芯産生很大的渦流,引起鐵芯長期發熱造成絕緣老化。
防止檢修不慎破壞絕緣:
變壓器檢修吊芯時,應注意保護線圈或絕緣套管,如果發現有擦破損傷,應及時處理。
保證導線接觸良好
線圈内部接頭接觸不良,線圈之間的連接配接點、引至高、低壓側套管的接點、以及分接開關上各支點接觸不良,會産生局部過熱,破壞絕緣,發生短路或斷路。此時所産生的高溫電弧會使絕緣油分解,産生大量氣體,變壓器内壓力加。當壓力超過瓦斯斷電器保護定值而不跳閘時,會發生爆炸。
防止電擊
電力變壓器的電源一般通過架空線而來,而架空線很容易遭受雷擊,變壓器會因擊穿絕緣而燒毀。
短路保護要可靠
變壓器線圈或負載發生短路,變壓器将承受相當大的短路電流,如果保護系統失靈或保護定值過大,就有可能燒毀變壓器。為此,必須安裝可靠的短路保護裝置。
保持良好的接地
對于采用保護接零的低壓系統,變壓器低壓側中性點要直接接地當三相負載不平衡時,零線上會出現電流。當這一電流過大而接觸電阻又較大時,接地點就會出現高溫,引燃周圍的可燃物質。
防止超溫
變壓器運作時應監視溫度的變化。如果變壓器線圈導線是A級絕緣,其絕緣體以紙和棉紗為主,溫度的高低對絕緣和使用壽命的影響很大,溫度每升高8℃,絕緣壽命要減少50%左右。
是以變壓器運作時,一定要保持良好的通風和冷卻,必要時可采取強制通風,以達到降低變壓器溫升的目的。
變壓器的損耗計算
前面也有提到,損耗是傳輸媒體天生自帶的,有空載損耗(鐵損)和負載損耗(銅損)。要如何計算變壓器損耗了多少呢?
其實,變壓器損耗最少的經濟運作點,是在負載率為0.5-0.6時,也就是變壓器鐵損與銅損相等時。可以根據變壓器的經濟運作點,決定是否将變壓器并列運作。
一般變壓器的功率損耗可按下式計算:
△P=△P0+(Scp/Sn)*△Psc
式中△P0=變壓器的空載損耗;
△Psc=變壓器的短路損耗;
△P=變壓器的總損耗;
Scp=變壓器的平均容量;
Sn=變壓器的額定容量
為了提高效率,可以避免變壓器在較低負荷下運作。