浅析工频试验宜宾电力变压器的选择

　　随着我国经济的快速发展，电网的建设改造也上了一个新台阶，工频试验宜宾电力变压器（Transformer）在城乡电力网中分布广、数量多，其安装形式有的是台架变，有的是箱式变，有的是房。工频试验宜宾电力变压器作为最主要的设备，其各种参数(parameter)的选择是电网改造工程中的一个重要环节，选择的合理与否，不但影响(influence)供用电的可靠性，而且还决定着初投资的大小和运行的经济性。因此，工频试验宜宾电力变压器的选择问题(Emerson)应当认真探讨。在相关(related)的设计、安全规范的指引下，根据开平地区供电所运行维护的经验，工频试验宜宾电力变压器的运行情况及保护措施（指针对问题的解决办法)上考虑，工频试验宜宾电力变压器的选择主要从以下几个方面进行分析(Analyse)。
　　1 工频试验宜宾电力变压器台数的确定
　　变压（气压变量)器台数确定的要求如下：
　　（1）应该满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量的
　　一、二级负荷的区域，应该采用两台变压（气压变量)器，以便一台宜宾电力变压器发生故障或者检修的时候，另一台宜宾电力变压器能对
　　一、二级负荷继续供电。对只有二级负荷而没有一级负荷的区域，也可以采用一台宜宾电力变压器，但是必须在低压侧敷设与其他电源点相连的联络开关线作为备用电源，或者另有自备用电源。
　　（2）对季节性负荷或昼夜（释义:白昼与夜晚) 负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的区域，也可以考虑采用两台变压（气压变量)器。
　　（3）除上述两种情况之外，一般居民楼房或者较小型的屋院宜采用一台宜宾电力变压器。但是负荷集中而容量相当大且较大型的小区，虽然为三级负荷，也采用两台或者多台宜宾电力变压器。
　　（4）在确定宜宾电力变压器（Transformer）台数时，应该适当的考虑到负荷的发展，留有一定的余地供以后摆放新增的宜宾电力变压器。
　　2 工频试验宜宾电力变压器容量的确定
　　宜宾电力变压器容量一般按建成后5～10年的规划负荷选择，适当考虑到远期10～15年的负荷发展，防止不必要的扩建和增容。一般按宜宾电力变压器容量的45%～70%来选择，避免了出现“大马拉小车”或者是“小马拉大车”的现象。另外，考虑到城乡有其自身的用电特点，受季节性、时间性强及用电负荷波动大的影响，所以宜宾电力变压器容量的确定要求如下：
　　2.1 只装一台工频试验宜宾电力变压器（Transformer）
　　宜宾电力变压器容量因该满足全部用电设备的总计算负荷，即：
　　ST≥S总
　　2.2装有两台工频试验宜宾电力变压器（Transformer）
　　每一台工频试验宜宾电力变压器应该同时满足以下两个条件：
　　（1）任一台工频试验变压（气压变量)器单独运行时，宜满足总计算负荷的60%～70%，即：
　　ST≥（60%～70%）S总。
　　（2）任一台工频试验宜宾电力变压器单独运行时，宜满足
　　一、二级负荷的需要，即：
　　ST≥（S1+S2）总
　　2.3 工频试验宜宾电力变压器的单台容量上限
　　按照《电力安全工作规程》的规定，房中的工频试验宜宾电力变压器的单台容量，一般不宜大于1000kVA。这是因为低压开关断流能力和短路（电流不经用电器，直接连电源两极）稳定度要求的限制，对于宜宾电力变压器单台容量不能大于630kVA这是因为宜宾电力变压器容量大于630kVA时，按规定应装设保护，而电源侧的断路器往往不在宜宾电力变压器附近，因而保护难以实施。对于台架变的宜宾电力变压器单台容量不能大于400kVA；箱式变单台容量不能大于630kVA。
　　3 工频试验宜宾电力变压器位置的选择
　　电网新建或改造时，必须依据(yī jù)"小容量、密布点、短半径"的原则，确定好工频试验变压（气压变量)器的合理位置（position )。在保证有充足供电能力，又有供电可靠性的前提下，使台区达到安全、经济的“双赢”位置，为电网规划工作提供合理的地理位置，工频试验宜宾电力变压器位置应遵从以下原则：
　　（1）应该尽量靠近负荷中心，（若用户数量少，从出线口到负荷点，做辐射性的向四周延伸、供电半径500米适中。若用户数量多，应缩短距离、增加工频试验宜宾电力变压器（Transformer）的台数。）这样不仅可以节约有色金属的损耗而且有效的最大化减少电能的损耗，保证电能的质量。
　　（2）应尽量将工频试验宜宾电力变压器靠近总房（或者开关站）的电源侧。高压试验是试验电气设备绝缘性能好坏的电气方面试验。需要试验的部件有宜宾电力变压器、开关、宜宾电力变压器、互感器。试验过程需屏蔽来减小湿度。
　　（3）应尽量选择(xuanze)便于更换和检修设备的地方，方便进出线，特别要考虑便于电缆的进出线。
　　（4）不应地势低洼和有可能积水的场所。
　　（5）应尽量避开车辆、行人较多的场所，有利于日后扩建。
　　（6）应尽量避开污染源，潮湿、多尘、高温以及易燃、易爆等场所，以及考虑到受季节性气候和天气变化的特点。当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-1992）的规定。
　　4 工频试验宜宾电力变压器型号的选择
　　电网改造前，开平地区部分采用高损耗的S7宜宾电力变压器，损耗比重大，统计表明，S7宜宾电力变压器的损耗约占网中总损耗量的30%以上，比例相当高，因此，必须选用新型的节能型宜宾电力变压器。近年来，国家新开发的新型节能型宜宾电力变压器有S9和S11和S13。
　　原来S7型系列宜宾电力变压器属于高损耗宜宾电力变压器，已全部淘汰停产，取而代之的是S9系列宜宾电力变压器。S9系列宜宾电力变压器的设计以增加有效材料用量来实现降低损耗，主要是增加铁心截面积以降低磁通密度，高低压绕组均使用铜导线，并加大导线截面，降低绕组电流密度，从而降低空载损耗和负载损耗。S9与S7系列宜宾电力变压器相比，空载损耗平均降低10%，负载损耗平均降低25%。
　　目前普遍使用的S11系列变压（气压变量)器是在S9系列的基础上改进结构设计，选用超薄型硅(silicon)钢片，进一步降低空载损耗而开发出来的，S11系列宜宾电力变压器的空载损耗比S9系列降低了30%，但投资相对比比较高，而最新型号的S13比S11的空载电流更小，噪声更低，重量更轻，性能更好，因此价格也为最高。综上所述，从性价比来考虑（consider)，新建或改造宜宾电力变压器时，一般应选择使用S11型低损耗宜宾电力变压器。 　　5 工频试验宜宾电力变压器联结组的选择
　　联结组别不同，宜宾电力变压器的中性线允许达到的电流值也不同，绝缘的效果也不甚相同。
　　采用Dynl1联结组的工频试验宜宾电力变压器。
　　我国过去多采用联结组为Yyn0的宜宾电力变压器（Transformer），示意图如图1：
　　其中：a为
　　一、二绕组结线图；b为
　　一、二次电压向量图；c为时钟表示图。
　　其一次线电压与对应的二次线电压之间的相位关系，如同时钟在零时（12时）的分针与时针的相互关系一样。
　　近年来，Dynl1联结的工频试验宜宾电力变压器得到了推广和应用，其联结示意图如图2：
　　其中：a为
　　一、二绕组结线图；b为
　　一、二次电压向量图；c为时钟表示图。
　　其一次线电压与对应的二次线电压之间的相位关系，如同时钟在11时的分针与时针的相互关系一样 。
　　我国新颁布的国家规范《工业与民用供系统设计规范》、《10KV 及以下房设计规范》等推荐采用Dyn11联结组宜宾电力变压器用作工频试验宜宾电力变压器。试验宜宾电力变压器按照绝缘和冷却条件来分，可分为试验宜宾电力变压器和试验宜宾电力变压器。试验宜宾电力变压器适用于各种电器产品、电气设备、绝缘材料等在规定电压下的绝缘强度试验，考核产品的绝缘水平，发现被试品的绝缘缺陷及衡量承受过电压的能力。是发电站、供系统及科研单位等广大用户的基本试验设备。现在国际上大多数国家 的工频试验宜宾电力变压器均采用Dyn11联结，主要是由于采用Dyn11联结组较之采用Yyn0联结组有有以下优点：
　　（1）Dyn11联结宜宾电力变压器（Transformer）的零序阻抗比Yyn0联结宜宾电力变压器小得多，有利于单相接地短路故障的切除。试验宜宾电力变压器交流、交直流试验宜宾电力变压器：将工频电源输入操作箱（或操作台），经自耦调压器调节电压输入至试验宜宾电力变压器的初级绕组。根据电磁感应原理，在次级（高压）绕组可获得工频高压。此工频高压经高压硅堆整流及电容滤波后可获得直流高压，其幅值是工频高压有效值的1.4倍。只不过在使用直流时应抽出短路杆，在使用交流时，插入短路杆。
　　（2）对于Dyn11联结宜宾电力变压器，负荷产生的3n次（n为正整数）谐波励磁电流在宜宾电力变压器一次的△形绕组内形成环流，不致注入公共的高压电网中去，这较之一次绕组联结成星形结线的Yyn0工频试验宜宾电力变压器更有利于抑制高次谐波电流。
　　（3）Dyn11联结组宜宾电力变压器允许中性线电流达到相电流的75%以上，Yyn0联结组宜宾电力变压器允许中性线电流不能超过相电流的25%。因此，其承受不平衡负载的能力远比Yyn0联结组宜宾电力变压器大。
　　（4）Dyn11联结的工频试验宜宾电力变压器一次绕组的绝缘(insulated)强度要求比Yyn0联结的工频试验宜宾电力变压器高，因此，在宜宾电力变压器联结组别选择中，选择Dyn11联结宜宾电力变压器很有必要。
　　综上述总结(zǒng jié)可以得出Dyn11联结组宜宾电力变压器比Yyn0联结组宜宾电力变压器的性能更胜一筹，所以新建或者改造应该优先考虑Dyn11联结组宜宾电力变压器。
　　6 结语
　　电网建设改造实施过程中，工频试验宜宾电力变压器的选择是一个工序相当重要的环节，为了使工频试验宜宾电力变压器的分布达到结构合理、供电可靠、运行经济、维修方便，符合网络安全稳定运行的要求，选择合适的工频试验宜宾电力变压器尤为重要。本人根据参加电网改造的实践和参考有关电力技术规程，对工频试验宜宾电力变压器的选择提出以上几点看法，以供参考。

返回