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農(nóng)網(wǎng)建設(shè)１０ｋＶ配電變壓器的選用及安裝分析
摘要：本文從農(nóng)網(wǎng)改造的重要性和特殊意義出發(fā)，重點(diǎn)對(duì)農(nóng)網(wǎng)建設(shè)中配電變壓器的選用、安裝進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)改建設(shè)；10kV配電變壓器；選用及安裝
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也上了一個(gè)新臺(tái)階，作為電網(wǎng)重要組成元件之一的變壓器，其數(shù)量也在激增。變壓器的安裝是一個(gè)工序相當(dāng)復(fù)雜和重要的過(guò)程，安裝質(zhì)量的好壞直接影響到變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此，如何合理選擇配電變壓器和正確安裝，也是農(nóng)網(wǎng)改造設(shè)計(jì)與施工中需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。本人根據(jù)參加農(nóng)網(wǎng)改造的實(shí)踐和參考有關(guān)電力技術(shù)規(guī)程，對(duì)變壓器的安裝提出以下幾點(diǎn)看法，以供參考。
一、10kV配電變壓器臺(tái)區(qū)的定位
農(nóng)村配電變壓器的臺(tái)區(qū)應(yīng)按“小容量，密布點(diǎn)，短半徑”的原則來(lái)建設(shè)改造。變壓器應(yīng)盡可能安裝在負(fù)荷中心或重要負(fù)荷附近，同時(shí)還應(yīng)盡量避開(kāi)車(chē)輛、行人較多的場(chǎng)所，且便于更換和檢修設(shè)備的地方。最佳位置是指能使該臺(tái)區(qū)內(nèi)低壓電網(wǎng)的線(xiàn)損、低壓線(xiàn)路的投資和消耗的材料最少的位置。位置選擇前應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的和未來(lái)10年內(nèi)的負(fù)荷情況進(jìn)行全面深入細(xì)致的調(diào)查和預(yù)測(cè)，使配電變壓器安裝位置居于負(fù)荷中心。從而使低壓供電線(xiàn)路投資最省，電壓降最小，低壓線(xiàn)路損耗小。這與供電單位本身的經(jīng)濟(jì)效益和減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)密切相關(guān)。改造后的低壓臺(tái)區(qū)供電半徑一般不大于300m，這樣，既減少了線(xiàn)路損耗，又提高了電壓質(zhì)量。
總之，配電變壓器安裝位置的選擇，關(guān)系到保證低壓電壓質(zhì)量、減少線(xiàn)損、安全運(yùn)行、降低工程投資、施工方便及不影響市容等。應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，全面考慮。
二、10kV配電變壓器型號(hào)的選擇
網(wǎng)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(lái)，國(guó)家新開(kāi)發(fā)的新型節(jié)能型變壓器有S8和S9及S11三大類(lèi)。
S9系列配電變壓器的設(shè)計(jì)以增加有效材料用量來(lái)實(shí)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(dǎo)線(xiàn)，并加大導(dǎo)線(xiàn)截面，降低繞組電流密度，從而降低空載損耗和負(fù)載損耗。
S9與S7系列變壓器相比，空載損耗平均降低10％，負(fù)載損耗平均降低25％。而S11系列變壓器是在S9系列的基礎(chǔ)上改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用超薄型硅鋼片，進(jìn)一步降低空載損耗而開(kāi)發(fā)出來(lái)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(duì)比較高。因此，從性?xún)r(jià)比來(lái)考慮，新建或改造變壓器時(shí)，一般應(yīng)選擇使用S9型低損耗變壓器，原來(lái)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(guò)去，在選擇配電變壓器時(shí)，由于缺乏科學(xué)分析計(jì)算，“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象普遍存在，只依據(jù)用電戶(hù)數(shù)大概來(lái)選擇變壓器容量，沒(méi)科學(xué)依據(jù)，沒(méi)考慮到如果選擇容量過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象，這不僅會(huì)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(huì)引起變壓器超負(fù)荷運(yùn)行，過(guò)載損耗增加，最終導(dǎo)致燒毀變壓器。為此，在選擇配電變壓器容量時(shí)，應(yīng)按實(shí)際負(fù)荷及5～10年電力發(fā)展計(jì)劃來(lái)選定，一般按變壓器容量的45％～70％來(lái)選擇。另外，考慮到農(nóng)村有其自身的用電特點(diǎn)，受季節(jié)性、時(shí)間性強(qiáng)及用電負(fù)荷波動(dòng)大的影響。有條件的村莊可采用母子變壓器或調(diào)容變壓器供電，以滿(mǎn)足不同季節(jié)、不同時(shí)間的需求。
四、10kV配電變壓器臺(tái)架的安裝
10KV配電網(wǎng)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(tái)架用兩根[12×3000]的槽鋼固定于兩電桿上，臺(tái)架距地面不低于3m，臺(tái)架水平傾斜不應(yīng)大于臺(tái)架長(zhǎng)度的1/100。變壓器腳底與臺(tái)架用4根螺絲上緊，同時(shí)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(tái)隔離開(kāi)關(guān)。
五、跌落式熔斷器的安裝
配電變壓器的高、低壓側(cè)均應(yīng)裝設(shè)熔斷器。高壓側(cè)熔斷器的底部對(duì)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(lái)，跌落式熔斷器的軸線(xiàn)應(yīng)與垂直線(xiàn)成15％～30％角。低壓側(cè)熔斷器的底部對(duì)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(kāi)關(guān)熔絲的選擇按“配電變壓器內(nèi)部或高、低壓出線(xiàn)管發(fā)生短路時(shí)能迅速熔斷”的原則來(lái)進(jìn)行選擇，熔絲的熔斷時(shí)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(cè)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(cè)熔絲按低壓側(cè)額定電流選擇。
六、低壓JP柜的安裝
由于低壓JP柜集配電、計(jì)量、保護(hù)(過(guò)載、短路、漏電、防雷)、電容無(wú)功補(bǔ)償于一體，給安全用電提供了保障。所以農(nóng)網(wǎng)改造以來(lái)，大量的JP柜被用于IOKV配電臺(tái)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(zhǎng)度的1/100。
(三)引線(xiàn)連接良好、并留有防水彎。
(四)絕緣子良好外觀整潔干凈、無(wú)滲漏。
(五)分合閘動(dòng)作正確可靠無(wú)卡澀、指示清晰。
(六)低壓電纜進(jìn)、出線(xiàn)安裝可靠。并且能防止小動(dòng)物進(jìn)出，造成柜內(nèi)短路。
(七)低壓絕緣引線(xiàn)安裝可靠。
(八)JP柜柜門(mén)一定要關(guān)嚴(yán)，防止雨水進(jìn)入柜內(nèi)造成電氣短路，或絕緣擊穿對(duì)地漏電。
七、避雷器的安裝
運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明：影響配電變壓器安全運(yùn)行的外界危險(xiǎn)大部分來(lái)自雷電事故。因此，變壓器應(yīng)裝設(shè)防雷裝置。選用無(wú)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(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(xiàn)電感對(duì)配變的影響，且又可以避免整條線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)連接在一起，再與接地裝置引上線(xiàn)相連接。
八、接地裝置
目前農(nóng)網(wǎng)改造中，農(nóng)村小容量變壓器布點(diǎn)多，雷雨季節(jié)10kV配電變壓器經(jīng)常遭受雷擊，如果接地電阻過(guò)大，達(dá)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(guò)高，或在接地電阻上產(chǎn)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(duì)10kV配電變壓器：容量在100kV.A及以下，其接地電阻不應(yīng)大于10Q；容量在100kVh以上，其接地電阻不應(yīng)大于4Q。接地裝置施工完畢應(yīng)進(jìn)行接地電阻測(cè)試，合格后方可回填土。同時(shí)，變壓器外套必須良好接地，外殼接地運(yùn)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(zhǎng)度為5m的40mm×4mm的扁鋼，垂直接地體采用5根長(zhǎng)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(shè)深為0.6～0.8m，垂直接地體則是在水平接地體基礎(chǔ)上打入地里的。接地引上線(xiàn)采用40mm×4mm扁鋼，為了檢測(cè)方便和用電安全，用于柱上式安裝的變壓器，引上線(xiàn)連接點(diǎn)應(yīng)設(shè)在變壓器底下的槽鋼位置。
九、變壓器臺(tái)區(qū)引落線(xiàn)
新建和改造配電變壓器的引落線(xiàn)均應(yīng)采用多股絕緣線(xiàn)，其截面應(yīng)按變壓器的額定容量選擇，但高壓側(cè)引落線(xiàn)銅芯不應(yīng)小于16mm2，鋁芯不應(yīng)小于25mm2，杜絕使用單股導(dǎo)線(xiàn)及不合格導(dǎo)線(xiàn)。同時(shí)應(yīng)考慮引落線(xiàn)對(duì)周?chē)ㄖ锏陌踩嚯x。
高壓引落線(xiàn)與抱箍、掌鐵、電桿、變壓器外殼等距離不應(yīng)小于200mm，高壓引落線(xiàn)間的距離在引線(xiàn)處不小于300mm，低壓引落線(xiàn)間的距離及其它物體的距離不小于150mm。
近年來(lái)，隨著農(nóng)網(wǎng)改造工程的實(shí)施，我市配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來(lái)越合理，配電網(wǎng)設(shè)施得到大大改善，使電網(wǎng)達(dá)到了結(jié)構(gòu)合理、供電安全可靠、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。
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