農網建設10kV配電變壓器的選用及安裝分析論文
摘要：本文從農網改造的重要性和特殊意義出發(fā)，重點對農網建設中配電變壓器的選用、安裝進行了詳細的闡述。
關鍵詞：網改建設；10kV配電變壓器；選用及安裝
隨著我國經濟的快速發(fā)展，電力網絡的建設也上了一個新臺階，作為電網重要組成元件之一的變壓器，其數量也在激增。變壓器的安裝是一個工序相當復雜和重要的過程，安裝質量的好壞直接影響到變壓器的安全穩(wěn)定運行，因此，如何合理選擇配電變壓器和正確安裝，也是農網改造設計與施工中需要重點解決的問題。本人根據參加農網改造的實踐和參考有關電力技術規(guī)程，對變壓器的安裝提出以下幾點看法，以供參考。
一、10kV配電變壓器臺區(qū)的定位
農村配電變壓器的臺區(qū)應按“小容量，密布點，短半徑”的原則來建設改造。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(qū)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(xiàn)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。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。這與供電單位本身的經濟效益和減輕農民負擔密切相關。改造后的低壓臺區(qū)供電半徑一般不大于300m，這樣，既減少了線路損耗，又提高了電壓質量。
總之，配電變壓器安裝位置的選擇，關系到保證低壓電壓質量、減少線損、安全運行、降低工程投資、施工方便及不影響市容等。應從實際出發(fā)，全面考慮。
二、10kV配電變壓器型號的選擇
網改前，大部分采用高損耗SJ系列的變壓器供電，損耗比重大。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計以增加有效材料用量來實現(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線，并加大導線截面，降低繞組電流密度，從而降低空載損耗和負載損耗。
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(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％，但投資相對比較高。因此，從性價比來考慮，新建或改造變壓器時，一般應選擇使用S9型低損耗變壓器，原來高損耗配電變壓器已全部淘汰，S7型系列配電變壓器也被更換。
三、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(xiàn)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(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)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年電力發(fā)展計劃來選定，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(jié)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(jié)、不同時間的需求。
四、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，配電變壓器臺架用兩根[12×3000]的槽鋼固定于兩電桿上，臺架距地面不低于3m，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100KVA以上的變壓器要安裝一臺隔離開關。
五、跌落式熔斷器的安裝
配電變壓器的高、低壓側均應裝設熔斷器。高壓側熔斷器的底部對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應與垂直線成15％～30％角。低壓側熔斷器的底部對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。
跌落式熔斷器開關熔絲的選擇按“配電變壓器內部或高、低壓出線管發(fā)生短路時能迅速熔斷”的原則來進行選擇，熔絲的熔斷時間必須小于或等于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100kVh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。變壓器低壓側熔絲按低壓側額定電流選擇。
六、低壓JP柜的安裝
由于低壓JP柜集配電、計量、保護(過載、短路、漏電、防雷)、電容無功補償于一體，給安全用電提供了保障。所以農網改造以來，大量的JP柜被用于IOKV配電臺區(qū)中，其選擇與安裝要求如下：
(一)JP柜的容量必須與變壓器的容量相匹配。
(二)安裝在桿架變壓器下部角鋼(2L70*7*3000)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。
(三)引線連接良好、并留有防水彎。
(四)絕緣子良好外觀整潔干凈、無滲漏。
(五)分合閘動作正確可靠無卡澀、指示清晰。
(六)低壓電纜進、出線安裝可靠。并且能防止小動物進出，造成柜內短路。
(七)低壓絕緣引線安裝可靠。
(八)JP柜柜門一定要關嚴，防止雨水進入柜內造成電氣短路，或絕緣擊穿對地漏電。
七、避雷器的.安裝
運行經驗證明：影響配電變壓器安全運行的外界危險大部分來自雷電事故。因此，變壓器應裝設防雷裝置。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，密封性好，保護特性穩(wěn)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的多股銅蕊塑料線連接在一起，再與接地裝置引上線相連接。
八、接地裝置
目前農網改造中，農村小容量變壓器布點多，雷雨季節(jié)10kV配電變壓器經常遭受雷擊，如果接地電阻過大，達不到規(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10kV配電變壓器：容量在100kV.A及以下，其接地電阻不應大于10Q；容量在100kVh以上，其接地電阻不應大于4Q。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。
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。
九、變壓器臺區(qū)引落線
新建和改造配電變壓器的引落線均應采用多股絕緣線，其截面應按變壓器的額定容量選擇，但高壓側引落線銅芯不應小于16mm2，鋁芯不應小于25mm2，杜絕使用單股導線及不合格導線。同時應考慮引落線對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。
近年來，隨著農網改造工程的實施，我市配電網絡結構越來越合理，配電網設施得到大大改善，使電網達到了結構合理、供電安全可靠、運行經濟。
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