探討農(nóng)網(wǎng)工程中配電變壓器的選擇與安裝

管洪超

摘要：農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)對改善農(nóng)村居民用電具有重要作用。配電變壓器在農(nóng)網(wǎng)中屬于重中之重，其分布范圍廣，維護(hù)工作量大。農(nóng)網(wǎng)改造中，配電變壓器的選擇與安裝關(guān)系到工程的經(jīng)濟(jì)性以及電網(wǎng)的安全性。本文闡述了怎樣選擇正確的變壓器 ，并討論了配變安裝位置的選擇及其安裝方式。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)工程 ;配電變壓器;安裝

隨著農(nóng)村用電負(fù)荷的不斷增加，農(nóng)網(wǎng)改造為農(nóng)村持續(xù)發(fā)展提供了有力的支撐，配電變壓器作為靜止的電力設(shè)備，直接向農(nóng)村用戶供電。為了充分發(fā)揮農(nóng)網(wǎng)的性能，正確選擇和安裝配電變壓器就顯得尤為重要。

1.農(nóng)網(wǎng)工程的變壓器的選擇

1.1預(yù)測負(fù)荷

農(nóng)村電網(wǎng)工程與其他地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃不同，在變壓器的選擇方面首先應(yīng)當(dāng)考慮到農(nóng)村用電的具體需要。因此在選擇具體的變壓器型號(hào)之前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)農(nóng)村的用電負(fù)荷選擇變壓器的容量。在農(nóng)村用電的具體情況當(dāng)中，照明、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)等都是用電負(fù)荷考察的關(guān)鍵。結(jié)合以往的規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，負(fù)荷預(yù)測和容量選擇可以從以下幾個(gè)方面開展：①對于所在農(nóng)村電網(wǎng)的規(guī)劃區(qū)域，要對工業(yè)用變壓器進(jìn)行普查，并按照 1.3 倍比例規(guī)劃變壓器千伏安數(shù);②普查商業(yè)、工業(yè)、照明等綜合變壓器容量，通過設(shè)備的同時(shí)率分析，設(shè)置實(shí)際出現(xiàn)峰值的 1.5 倍為選擇變壓器的千伏安數(shù);③作為照明專供的農(nóng)村變壓器，應(yīng)該對具體的年用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，再結(jié)合增長速度，對五年內(nèi)最高峰值進(jìn)行預(yù)測，從而選擇變壓器。

1.2配變型號(hào)的選擇

配變應(yīng)當(dāng)要結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)秀，能夠滿足穩(wěn)定運(yùn)行的要求，在運(yùn)行過程中應(yīng)當(dāng)能夠滿足節(jié)能降損的指標(biāo) ，處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài) ，并且維護(hù)方便。

對于變壓器的能效 ，通常用空載損耗以及負(fù)載損耗作為指標(biāo)，我國使用的變壓器能效經(jīng)過了 S9、S10、S11 等幾個(gè)階段 ，損耗逐漸降低，是節(jié)能降損的主要手段。S9 系列的配變增加了鐵芯的截面積以降低磁通密度，高壓側(cè)繞組和低壓側(cè)繞組均選用銅質(zhì)加粗導(dǎo)線以降低繞組電流大小，使空載損耗和負(fù)載損耗得以降低。S11 系列的配變則在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了變壓器的結(jié)構(gòu)，采用了超薄的硅鋼片，再次減少了空載損耗。為了進(jìn)一步降低空載損耗，通常可選用非晶合金鐵芯的配變。非晶合金厚度很小，具有很高的電阻率，大大降低了配變的渦流損耗 ，能夠改善磁化特性，具有較窄的 B-H 磁化曲線，很大程度地降低了磁化過程中的磁滯損耗。

由于配變損壞的大部分原因是絕緣損壞導(dǎo)致的，而配電變壓器大多數(shù)是屬于油浸式，絕緣的90%是由變壓器油承擔(dān)，在實(shí)際運(yùn)行中，由于變壓器的密封不好導(dǎo)致變壓器油與空氣相接觸，容易導(dǎo)致變壓器油被氧化。且空氣中的水分溶入變壓器油中，致使變壓器油內(nèi)的含水量變大。因此變壓器密封不好講導(dǎo)致變壓器油的酸值變高，其介損下降嚴(yán)重，降低了變壓器的使用年限。因此在選擇配變時(shí)要選擇密封式的配變，以提高配變的使用壽命。對于干式配變通常可以分為有填料樹脂澆注和無填料樹脂澆注兩種類型。變壓器繞組外層使用玻璃纖維，彈性良好 ，提高了變壓器的散熱 ，使封層內(nèi)外溫差不大。并且采用封層后提高了電氣強(qiáng)度 ，降低了局部放電量，提高了耐壓水平和機(jī)械強(qiáng)度，增加了變壓器的負(fù)荷運(yùn)行性能。干式配變降低了燃燒事故概率，具有較低的損耗和噪音，體積較小，便于安裝和維護(hù)，因此可以作為一個(gè)適宜的選擇。

1.3配電變壓器容量選擇

在電網(wǎng)改造中，最需要改造的大型設(shè)備要屬配電變壓器。在變壓器選擇時(shí)，要全面考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)適用性。變壓器所能承載的容量不能超過實(shí)際電路的最大負(fù)荷。在調(diào)試過程中，一旦超過最大負(fù)荷，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行。這樣就不能保證變壓器的正常化運(yùn)行，進(jìn)而增加了變壓器的空載損耗。

1.4配變數(shù)量的選擇

配變的分布數(shù)量以提高配變利用率、降低配變空載損耗為原則。在農(nóng)村電網(wǎng)改造中，應(yīng)當(dāng)充分考慮到農(nóng)村電網(wǎng)獨(dú)有的特點(diǎn)，即農(nóng)村負(fù)荷分布不均勻，單個(gè)負(fù)荷較小。對于農(nóng)村電網(wǎng)，配變的容量宜控制在30至 315kVA 的范圍內(nèi) ，若負(fù)荷超過 315kVA，則應(yīng)當(dāng)考慮增設(shè)配變。農(nóng)村用電量具有時(shí)段性和季節(jié)性的特點(diǎn)，用電高峰期和用電低谷期的負(fù)荷相差較大。在負(fù)荷較大的地區(qū)，宜采用母子變壓器供電的方式。母變壓器根據(jù)用電高峰期的負(fù)荷進(jìn)行選擇，子變壓器根據(jù)用電低谷期的負(fù)荷進(jìn)行選擇，如此能夠大大提高配變的利用率。

2.農(nóng)網(wǎng)工程的變壓器安裝方法

2.1臺(tái)架的安裝

變壓器臺(tái)架的安裝是整個(gè)安裝工程的第一步。農(nóng)村電網(wǎng)當(dāng)中，配電變壓器臺(tái)架一般使用根開 2m 以上的雙桿，在桿塔上利用四條槽鋼將變壓器固定其上， 臺(tái)架高度距離地面需要超過 20m，并控制臺(tái)架坡度，通過在腰欄上進(jìn)行兩圈的鐵線纏捆，使變壓器緊牢。在變壓器柱頭要加裝防塵罩，并懸掛帶有警示標(biāo)語的警示牌。

2.2熔斷器的安裝

對于配電變壓器，在高低壓區(qū)應(yīng)安裝熔斷器。高壓熔斷器應(yīng)當(dāng)與地面保持垂直，垂直的距離應(yīng)當(dāng)高于4.5 m，而水平間距離應(yīng)大于0.5m。在安裝熔斷器時(shí)，應(yīng)將使熔斷器與垂直線呈現(xiàn)出15-30度角。在選擇跌落式熔斷器開關(guān)時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照配電變壓器器內(nèi)部或高，低的原則，如出線管發(fā)生短路，整個(gè)線路就會(huì)迅速熔斷.所以根據(jù)低壓熔斷器底部應(yīng)當(dāng)與垂直距離應(yīng)當(dāng)大于3.5m，低壓熔斷器間與地面距離的應(yīng)大于0.2m.對于跌落式熔斷器而言，其配電器容量的選擇應(yīng)低于100kV，高壓側(cè)額定電流應(yīng)當(dāng)高于額定電流的2-3倍。如果額定電流居于100kVA以上，高壓熔絲額定電流應(yīng)居于額定電流的1.5-2倍。

2.3避雷器的安裝

影響配電變壓器運(yùn)行的外界因素大部分來自雷電事故。因此，變壓器裝設(shè)防雷裝置，應(yīng)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(qiáng)，密封性好，保護(hù)特性穩(wěn)定。高壓側(cè)避雷器應(yīng)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(shí)引下線電感對配變的影響，且又可以避免整條線路停電進(jìn)行避雷器維護(hù)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(cè)雷電波侵入，應(yīng)在低壓側(cè)配電箱內(nèi)裝設(shè)低壓避雷器，從而起到保護(hù)配電變壓器及其總計(jì)量裝置的作用。避雷器間應(yīng)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(yīng)將避雷器的接地端、變壓器的外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)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。

2.4安裝接地裝置

農(nóng)村電網(wǎng)的變壓器接地裝置應(yīng)當(dāng)由水平接地和垂直接地兩個(gè)部分組成，其中，水平接地裝置一般采用一定長度的扁鋼一根，而垂直接地則采用一定長度的角鋼三根，二者共同作為接地體進(jìn)行焊接。將焊接完的接地體埋設(shè)入變壓器下方的土壤當(dāng)中，水平接地體深度為 80cm 左右，在水平接地體完全打入到土壤之后，再打入垂直接地體。之后，再利用一定規(guī)格的扁鋼作為引上線，與變壓器下方的槽鋼相連接，實(shí)現(xiàn)變壓器的接地。

3. 配變安裝的操作

配電變壓器通常采用柱上式的安裝方式，利用兩根槽鋼將臺(tái)架固定在兩根電桿上，與地面垂直距離應(yīng)大于 2.7 米，保持臺(tái)架的水平度。將配變置于槽鋼中間 ，在配變底部安裝長度適當(dāng)?shù)恼砟?，以避免配變滑落。將配變油箱固定好后 ，在高壓柱頭上加裝防蛙罩。用熱縮管將裸露的導(dǎo)線包好，在槽鋼上懸掛警示標(biāo)語。再安裝好熔斷器、避雷器以及引落線。

4.結(jié)束語

在農(nóng)村電網(wǎng)的工程建設(shè)當(dāng)中，需要認(rèn)真研究農(nóng)村用電的規(guī)律，并深刻規(guī)劃今后數(shù)年的用電負(fù)荷，從而結(jié)合具體的規(guī)劃內(nèi)容選擇合適本地區(qū)發(fā)展的配電變壓器。本文重點(diǎn)闡述了配電變壓器的選擇，并介紹了配變安裝位置的選擇以及安裝操作，指出在農(nóng)網(wǎng)工程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)思想重視，并提高技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]熊運(yùn)相.探討10 ?kV配電變壓器的選配及安裝技術(shù)[J].大科技：科技天地，2011（16）.

[2]楊劍.芻議10 kV配電變壓器的選擇及安裝[J].城市建設(shè)，2013（13）.

[3] 高宇博.中壓配電變壓器容量經(jīng)濟(jì)容量的研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2010.