摘要：隨城市化進(jìn)程的加快，在老城區(qū)改造和新區(qū)建設(shè)中，為減少占地采用GIS，還要適應(yīng)電纜進(jìn)城，電纜人地，無(wú)油化以及防火阻燃的消防要求，部份變電站采用新型的110kV變壓器是一種不可回避的選擇。除現(xiàn)有的110kV油浸式變壓器之外，可以選擇的新型變壓器……

關(guān)鍵詞：新型 110kV 變壓器 氣體絕緣 變壓器 全密封 變壓器

一、110kV變壓器選型

　　隨著城市化進(jìn)程的加快，在老城區(qū)改造和新區(qū)建設(shè)中，為減少占地采用GIS，還要適應(yīng)電纜進(jìn)城，電纜人地，無(wú)油化以及防火阻燃的消防要求，部份變電站采用新型的110kV變壓器是一種不可回避的選擇。除現(xiàn)有的110kV油浸式變壓器之外，可以選擇的新型變壓器有：

　　1、干式變壓器。主要是樹脂澆注型的產(chǎn)品，目前在35kV配電系統(tǒng)中采用比較普遍，110kV級(jí)已有單相變壓器組產(chǎn)品在運(yùn)行，存在的問題主要還在于三相變壓器線圈沿面設(shè)計(jì)場(chǎng)強(qiáng)過高，長(zhǎng)期運(yùn)行的絕緣可靠性及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性還存在一些問題。IEC標(biāo)準(zhǔn)正在修改中，將要通過的新標(biāo)準(zhǔn)中提出的環(huán)境、氣候和燃燒三項(xiàng)試驗(yàn)是考核干式變壓器絕緣性能的重要方法。

　　2、氣體絕緣變壓器。主要是指SF6氣體絕緣變壓器，今后還要發(fā)展環(huán)保性能更好的新型氣體絕緣介質(zhì)。在密閉的變壓器外殼中充以一定壓力的氣體絕緣介質(zhì)，并使氣體在氣泵的作用下循環(huán)散熱，要求本體和散熱器有較好的承壓密封性能，并保持年漏氣率在—個(gè)較低的水平。目前在國(guó)內(nèi)已有進(jìn)口產(chǎn)品在運(yùn)行。有的廠家也在積極引技術(shù)爭(zhēng)取盡快實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。IEC已有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　3、耐高溫絕緣的液浸式變壓器。采用的固體絕緣材料有常規(guī)的紙絕緣或耐高溫的絕緣材料，充以硅油，β油等高燃點(diǎn)的液體絕緣介質(zhì)，分為混合型、半混合型、復(fù)合型等不同的組合方式，對(duì)一般使用的配電變壓器可縮小體積，提高過載能力，改善其防火阻燃性能，是介于干式變壓器和常規(guī)的油浸式變壓器之間的一種選擇。由于其價(jià)格適中，環(huán)保陛能較好，有一定的發(fā)展空間。對(duì)110kV級(jí)變壓器，也不失為一種可供選用的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)已有半混合型和混合型的耐高溫液浸式變壓器在應(yīng)用。相應(yīng)的IEC標(biāo)準(zhǔn)也在制定中。存在油色譜、瓦斯保護(hù)等問題，負(fù)載損耗好較高。

　　4、電纜變壓器，國(guó)外的一些大公司已推出實(shí)用化產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)已有一些變壓器制造廠和高校相結(jié)合正在開發(fā)類似產(chǎn)品，可望在110kV這個(gè)電壓等級(jí)較好的解決變壓器的無(wú)油化、防火阻燃性能。但主縱絕緣的概念和常規(guī)的繞組波過程理論，用于電纜變壓器已有根本的改變。其絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)技術(shù)有待研究探討。

二、變壓器承受短路能力

　　城網(wǎng)用電力或配電變壓器，由于其電壓比較大，阻抗相對(duì)較低，故其承受短路能力也顯得十分重要。IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)已于近期修改，對(duì)變壓器承受短路能力的試驗(yàn)提高了要求，從過去的試三次改為試九次，而且短路試驗(yàn)后的重復(fù)絕緣耐受試驗(yàn)的電壓值也改為100％，雷電沖擊等型式試驗(yàn)也要改在短路后進(jìn)行。試驗(yàn)考核更為嚴(yán)格。從而對(duì)城網(wǎng)用變壓器提出更高的要求，無(wú)疑對(duì)提前其運(yùn)行可靠性是十分有利的。按老標(biāo)準(zhǔn)通過短路承受能力試驗(yàn)的變壓器，是否能通過新標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)要求是值得考慮的問題。當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)的貫徹還需要一個(gè)過程。但從標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行之日起，就應(yīng)按新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，否則就違背了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

三、節(jié)能降耗

　　城網(wǎng)用變壓器的節(jié)能降耗問題，歷來受到廣泛的重視。從上世紀(jì)七十年代開始，國(guó)家推行淘汰高耗能產(chǎn)品的政策，配電變壓器己歷經(jīng)2—3次大的升級(jí)換代過程，目前各種類型的干式和油浸變壓器都已接近國(guó)際較先進(jìn)的水平。但距高效節(jié)能的要求尚存在一定差距。目前國(guó)家出于對(duì)資源和環(huán)境保護(hù)的緊迫要求，正在制定一系列的電工產(chǎn)品強(qiáng)制節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和引導(dǎo)對(duì)高效節(jié)能電工產(chǎn)品的節(jié)能標(biāo)志認(rèn)證工作，并輔以一定的政策鼓勵(lì)。配電變壓器也不例外。在節(jié)能降耗工作中應(yīng)注意：

　　1、變壓器的節(jié)能降耗，必須以不犧牲產(chǎn)品運(yùn)行可靠性為前提。任何情況下，必須堅(jiān)持可靠性第一的思想，在兼顧產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)性能的前提下，進(jìn)一步降低損耗，提高產(chǎn)品性能指標(biāo)，避免過去曾出現(xiàn)過的升級(jí)換代產(chǎn)品動(dòng)穩(wěn)定性能下降，過勵(lì)磁能力和過載能力也有所降低的教訓(xùn)。

　　2、變壓器的節(jié)能降耗，必須堅(jiān)持重點(diǎn)突破的方針。首先解決量大面廣產(chǎn)品的節(jié)能降耗，帶動(dòng)同類產(chǎn)品的節(jié)能工作。例如配電變壓器節(jié)能是否需要全系列強(qiáng)制要求，還是通過調(diào)查，確定一個(gè)通用一般的系列段產(chǎn)品，例如小容量段的產(chǎn)品制定限制損耗的標(biāo)準(zhǔn)。向國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)，高度重視小容量配電變壓器的標(biāo)準(zhǔn)化、通用性和互換性要求，以此帶動(dòng)其它產(chǎn)品的節(jié)能降耗設(shè)計(jì)。

　　3、變壓器的節(jié)能降耗必須兼顧低壓配電系統(tǒng)降低線損，減小電壓波動(dòng)，提高供電質(zhì)量的連帶效應(yīng)，決不能孤立的看待配變節(jié)能工作。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)配變的小型化，密布點(diǎn)，限制供電半徑，降低低壓配網(wǎng)線損，改善供電質(zhì)量應(yīng)有正確的引導(dǎo)，除了大功率集中供電負(fù)荷需要之外，應(yīng)鼓勵(lì)建筑設(shè)計(jì)部門因地制宜地合理配置變壓器，在長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、合理性和增大配電裝置一次性投資之間進(jìn)行綜合比較，改變現(xiàn)在配變單臺(tái)容量越選越大的不正常的狀況。

　　4、銅鐵損耗比問題，即變壓器負(fù)載和空載損耗比，是由變壓器的負(fù)載率決定的。一般而言，負(fù)載率低，銅鐵耗比應(yīng)增大：反之負(fù)載率高，銅鐵耗比應(yīng)減小，但這都是建立在矽鋼片材料性能不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)之上。過去慣用的做法是搞兩個(gè)系列，一個(gè)系列適用于城網(wǎng)，負(fù)載率高：一個(gè)系列適用于農(nóng)網(wǎng)，負(fù)載率低。能否在同一系列中，把握城、農(nóng)網(wǎng)變壓器的典型容量不同的特點(diǎn)，選取不同銅鐵耗比的變壓器。即農(nóng)網(wǎng)采用的變壓器，由于居住分散，容量一般較小，負(fù)載率低，可采用銅鐵耗比大的變壓器，而城網(wǎng)用變壓器—般居住較集中，負(fù)載率較高，選用容量稍大而銅鐵耗相對(duì)比較小的變壓器。即系列容量低端和高端的變樂器不必強(qiáng)求采用統(tǒng)一的銅鐵耗比。

　　對(duì)變壓器損耗的評(píng)估，除有功損耗，即空載和負(fù)載損耗的總和之外，還應(yīng)考慮無(wú)功損耗。在這方面目前采用的鐵心多級(jí)接縫工藝，可將空載電流降至較低水下。卷鐵心變壓器空載電流也很低，具有一定優(yōu)勢(shì)。阻抗電壓一般變化不大，對(duì)無(wú)功損耗影響不大，可不予考慮。對(duì)變壓器而言，有功損耗所占比例較大，是影響變壓器損耗的主要方面。

　　5、在推出一個(gè)新的節(jié)能型變壓器系列來的時(shí)候，不能不考慮該系列各種不同容量規(guī)格產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的材料消耗問題，在節(jié)能的同時(shí)，也不能過份地增加材料的消耗，應(yīng)將單位容量的材料消耗量作為評(píng)價(jià)系列產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)指標(biāo)，進(jìn)行綜合考慮。且不應(yīng)單純追求材料性能指標(biāo)要求，減少對(duì)國(guó)外材料供應(yīng)商過份的依賴。