箱式變電站是一種把高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電設(shè)備按必定的接線方法組裝成一體的預(yù)制、緊湊式的配電設(shè)備。隨著經(jīng)濟(jì)的開展和城市化進(jìn)程的加速，象這種具有成套性強(qiáng)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠、保護(hù)便利、以及出資少、見效快、送電周期短等特色的箱式變電站在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中得到廣泛的運(yùn)用。特別是因?yàn)槌鞘幸?guī)劃、土地增值過快等多方要素，使得設(shè)備便利、占地面積小的小容量箱式變電站(1000KVA以下)已成為用戶的首選，一改對(duì)箱式變電站臨時(shí)性設(shè)備的認(rèn)識(shí)。這就使商場需求逐年擴(kuò)展，眾多電器廠家紛繁進(jìn)行出產(chǎn)制作，商場呈現(xiàn)了各式各樣的箱式變電站。箱式變電站最大的特色是：“運(yùn)用規(guī)范化產(chǎn)品的組合，充沛滿意專注用戶的供電需求?！奔热皇菍Ｗ?，就是不通用，這就要求制作廠按不同的用戶需求來規(guī)劃制作，每個(gè)用戶所用的供電變壓器容量、開關(guān)回路多少、外圍環(huán)境、安置方法等均有差異。因?yàn)樽儔浩髟O(shè)備在野外的箱體中，野外太陽的爆曬和變壓器本身發(fā)生的熱量能否散出以保證變壓器正常的作業(yè)就成了用戶最為關(guān)懷的問題。下面就以箱式變電站的溫升問題為主談?wù)勎夜驹谙渥冎谱鬟M(jìn)程中的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，以供咱們討論，共同提高我國箱式變電站的制作水平。
??一、溫升問題
??1、溫升是箱變壽數(shù)和功率的首要制約要素
??箱變首要發(fā)熱元件--變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中要發(fā)生損耗，這些損耗將悉數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊崃康囊徊糠质棺儔浩鞅旧淼臏囟壬?，另一部渙散發(fā)到周圍的空氣中去。變壓器的所有電磁載體都是發(fā)熱體，而鐵心和繞組是最首要的發(fā)熱體。
??變壓器的壽數(shù)取決于其絕緣介質(zhì)的壽數(shù)。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，首要是溫度對(duì)絕緣介質(zhì)發(fā)生影響。長時(shí)間的高溫會(huì)使絕緣介質(zhì)老化，逐步損失其耐電性能。
??各種絕緣介質(zhì)在某一溫度效果下都有必定的壽數(shù)。油浸式變壓器所選用的絕緣材料首要是絕緣紙和紙板，規(guī)劃壽數(shù)一般為二十年。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和出產(chǎn)實(shí)踐，人們以為：與二十年壽數(shù)相對(duì)應(yīng)的絕緣介質(zhì)長時(shí)間答應(yīng)的最高溫度約為98℃。也就是說，油浸式變壓器中的絕緣介質(zhì)在98℃的溫度效果下，能夠接連運(yùn)轉(zhuǎn)二十年。
??變壓器中各部位的溫度是不同的，在額外條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各部位的溫度都不應(yīng)該超越絕緣材料所答應(yīng)的最高作業(yè)溫度。所以，GB1094規(guī)范規(guī)則了油浸式變壓器的正常運(yùn)用條件為：
??海撥不超越1000m，最高氣溫+40℃，最熱月均勻溫度+30℃，最高年均勻溫度+20℃等;規(guī)則了變壓器在接連額外容量穩(wěn)態(tài)下的溫升限值為：頂層油溫升55K(非全密封型)，繞組均勻溫升65K。規(guī)范規(guī)則的溫升限值是把變壓器周圍空氣的年均勻溫度20℃作為基數(shù)，是頂層油溫文繞組均勻溫度對(duì)年均勻20℃空氣溫度的差值。變壓器的絕緣最重要的是繞組絕緣，一般以為，繞組最熱門溫度與均勻溫度相差13K，所以，繞組的均勻溫升限值是98-20-13=65K。
??變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中所發(fā)生的熱量是靠熱傳導(dǎo)、熱輻射和對(duì)流這三種方式散出的。從繞組到繞組外表，熱量靠熱傳導(dǎo)的方式散出;從繞組外表到油中，靠對(duì)流的方式散出;熱量從油箱外壁散到空氣中是靠對(duì)流和輻射這兩種方式實(shí)現(xiàn)的。油箱外壁對(duì)空氣的溫差最大，約占總溫升的60%--70%，從這點(diǎn)看，變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境溫度是很重要的。
??現(xiàn)在不少箱式變電站中設(shè)備了干式變壓器，干式變壓器的繞組溫升限值是100K，最熱門溫度與均勻溫度相差15K，干式變壓器的正常運(yùn)用條件與油變相同。 可是，干式變壓器是一個(gè)比油變高得多的熱源，從干變到變電站內(nèi)的空間再到變電站外的空間，有很大的溫度梯度。一般的干式變壓器都帶有風(fēng)機(jī)，能夠在逼迫風(fēng)冷的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)使變壓器的溫度更快地散發(fā)到周圍的介質(zhì)中。這就要求箱式變電站具備更好的通風(fēng)散熱條件。要求變電站內(nèi)、外空 間的溫度堅(jiān)持不變難以做到，但有必要操控變電站對(duì)外部空氣的溫升，使之趨于最小。
??設(shè)備在箱式變電站中的變壓器相同要求周圍空氣的年均勻溫度不得高于20℃，因?yàn)榄h(huán)境惡劣導(dǎo)致變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度升高，一方面將影響變壓器的壽數(shù)，另一方面，假如要保證變壓器的額外負(fù)荷，其繞組的直流電阻將變大，負(fù)載損耗添加，促使變壓器的溫度進(jìn)一步升高，終究不得不下降負(fù)荷，然后使變壓器的運(yùn)用功率下降。以S9-630kVA為例，為保證溫升限值而下降負(fù)荷，其相互關(guān)系見圖1。
??2、雙層通道式結(jié)構(gòu)處理了溫升問題
??用戶選購一臺(tái)供電變壓器，都期望能滿負(fù)荷或短時(shí)超負(fù)荷運(yùn)用，要保證這個(gè)期望值，就有必要重視箱變外殼的天然通風(fēng)量的規(guī)劃，外邊的冷空氣要與箱變里的熱空氣形成對(duì)流，然后保證供電變壓器的繞組溫升，保證滿負(fù)荷或短時(shí)超負(fù)荷才能。咱們是這樣處理溫升這個(gè)問題的;外殼選用天然對(duì)流的雙層隔熱的風(fēng)道結(jié)構(gòu)(該結(jié)構(gòu)現(xiàn)已申請(qǐng)專利)，選用這一結(jié)構(gòu)規(guī)劃根本滿意供電變壓器的散熱要求。在短時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，咱們?cè)鲈O(shè)了溫控強(qiáng)排風(fēng)設(shè)備保證供電變壓器安全運(yùn)轉(zhuǎn)。咱們?cè)谶x用此規(guī)劃計(jì)劃之前也走過一段彎路，一開始就發(fā)現(xiàn)選用單層結(jié)構(gòu)不可，就選用雙層填充隔熱材料的結(jié)構(gòu)，成果一驗(yàn)證，咱們做了個(gè)保溫箱。后又改成頂部通風(fēng)，添加了強(qiáng)制通風(fēng)等手段，溫升問題處理了，但又帶來了凝露問題。就這樣經(jīng)過重復(fù)的驗(yàn)證和數(shù)百處的改善，終究斷定了現(xiàn)在的這種計(jì)劃。并在電科院做了多種規(guī)格的型式實(shí)驗(yàn)，其溫增值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)范值(見溫升實(shí)驗(yàn)記載表)。按新計(jì)劃出產(chǎn)的幾百臺(tái)箱式變電站已投入運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)用在南方、北方等區(qū)域，閱歷了嚴(yán)冬和盛暑的考驗(yàn)。
??3、溫升實(shí)驗(yàn)的核算
??箱式變電站選用導(dǎo)則的電力部規(guī)范DL/T537-2002及國家規(guī)范GB/T17467-1998 6.2中關(guān)于溫升實(shí)驗(yàn)的闡明是這樣的：溫升實(shí)驗(yàn)的意圖是校驗(yàn)箱式變電站外殼規(guī)劃的正確性，即能正常運(yùn)轉(zhuǎn)和不縮短站內(nèi)元件的預(yù)期壽數(shù)。實(shí)驗(yàn)時(shí)有必要測量變壓器液面和繞組(干式變壓器只測繞組)的溫升和低壓設(shè)備的溫升。實(shí)驗(yàn)應(yīng)證明：變壓器在外殼內(nèi)的溫升與同一臺(tái)變壓器在外殼外部測得的溫升差值不大于外殼等級(jí)規(guī)則的數(shù)值，如等級(jí)0(0K)、等級(jí)10(10K)、等級(jí)20(20K)、等級(jí)30K(30K)，而每一等級(jí)值是這樣核算的：△t≤△t2-△t1(注: △t2 變壓器在外殼內(nèi)的溫升 △t1變壓器在外殼外部的溫升)
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