S13-M.ZT智能有载自动调压配电变压器在10kV基地112线路中的应用

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:阮涛 曾勇 李栋
[导读] 摘要:为改善配电网的电压质量,提高电压合格率和供电可靠率,解决配电网广大低压用电户的电压合格率低下的问题,针对上述问题,引入了具有自动调压、远程控制、微机保护、无功自动的补偿等功能的S13-M.ZT智能有载自动调压配电变压器,解决了10kV基地112线路系统电压不稳造成的电器设备不能正常工作的问题。
        长庆油田水电厂靖边燃气发电厂  陕西榆林  718500
        摘要:为改善配电网的电压质量,提高电压合格率和供电可靠率,解决配电网广大低压用电户的电压合格率低下的问题,针对上述问题,引入了具有自动调压、远程控制、微机保护、无功自动的补偿等功能的S13-M.ZT智能有载自动调压配电变压器,解决了10kV基地112线路系统电压不稳造成的电器设备不能正常工作的问题。
        关键词:配电变压器;UPS电源;电压质量;供电可靠率;电压合格率
        一、存在问题
        1、2018年6月30日上午9:00左右,发电厂调度接到第一采气厂调度电话:第一采气厂办公楼停电,现无法办公,办公电脑、视频监控、照明灯等电器设备无法运行,并将该情况汇报生产班主任及发电厂主管生产领导。生产班主任安排技术人员和综合检修班电修人员前往现场处理此故障。
        技术人员和电修人员到达现场后,进入第一采气厂办公楼UPS配电室,检查发现UPS测控保护装置上显示“过压保护动作”指示灯亮,引起UPS负荷侧开关跳闸,导致UPS出线接带的所有电器设备均不能正常工作(办公电脑、视频监控、照明灯均在UPS上接带)。
        2、2018年7月7日上午08:20左右,基地通讯站电话联系发电厂调度:反映通讯站机房UPS装置由过电压告警信号出线,需水电厂派人查看,处理。
        3、2018年7月9日上午08:10分,基地通讯站电话联系发电厂调度:反映通讯站办公楼照明灯闪,忽明忽暗。生产班综合检修班现场查看:测量低压进线低压开关电压为363V偏低,
        以上出现的问题,其它单位也有不同反应,针对采气一厂、通讯站等主要用电户,也多次打电话反映,发电厂也积极派人现场去解决问题,并与上游寨上变电所负责人沟通,联系,因诸多方面原因,协调未果。一方面增加了检修人员的工作量,另一方面,在检修过程中,也增加了人身触电、高处坠落事故的发生。
        二、原因分析
        1、经过技术人员现场测试,分析:UPS进线电压415V,超过UPS测控保护装置整定值410V,导致负荷侧开关保护跳闸。将上述情况汇报发电厂调度,联系上游地方变电所,系统电压为10.6kV,现无法调整(因10kV出线趟数较多,影响倒其他地方单位用户正常供电),因此,须要调整采气一厂办公楼使用的配电变压器电压。随即,工作负责人办理了相关票证,将变该压器档位由2档调至3档后,低压侧电压为396V,UPS工作正常。
        2、因6月30日为周六,采气一厂未正常办公,加之上游地方变电所网电电压较高,而且无法调整, 因电压较高,导致采气一厂使用的UPS电源装置保护跳闸,造成整个办公楼停电。
        3、7月7日,通讯站反映情况与采气一厂类似,也是将变该压器档位由2档调至3档后,各电器设备恢复正常工作。
        4、7月9日,通讯站反映的问题:将变该压器档位由3档调至2档后,各电器设备恢复正常工作。
        5、经过与上游寨山110kV 变电所负责人联系,因运行方式调整频繁,经常倒换主变,造成电网冲击较大,电压频繁波动。


        三、采取措施
        1、通过上述原因分析,查找,为了改善配电网的电压质量,提高电压合格率和供电可靠率,我们召开了技术分析会:针对基地112线路实际运行情况,整条线路均未安装软启动装置,在用户启停泵、电机等大功率设备时,10kV系统电压受到影响,造成电压波动,而且,与基地用户联系沟通,在低压设备上无安装软启动意向。
        2、经过分析,我们引入了S13-M.ZT智能有载自动调压配电变压器,该智能型有载调压变压器具有7-9个档位,可以根据负载的变化在不停电的情况下自动调整电压运行,当负荷较轻或接近空载时,变压器在低档位运行,当负荷较重或接近满载时,变压器在高档位运行,或者因10KV电网网压波动较大在9.5-10.5KV之间运行,当网压较高时,自动调制高档位,当网压较低时,自动调制低档位,确保低压稳定输出在400V,既大幅度降低了空载损耗,又克服了无载开关需停电人工操作的麻烦,真正达到节能、智能的目的。针对10kV基地112线路接带的负荷特点:尤其是负荷变化显著,上游地方变电所系统电压波动较大的情况,通过该变压器的引入,实现了自动调压功能,解决了用户用电困扰,保证了基地用户的正常用电。
        3、分析对比:
        1、材料差异:S13产品空载损耗非常低,因此变压器铁心材料要使用目前损耗最低的23RK85硅钢片,而S11变压器通常采用30Q120或者30Q110,23RK85相比30Q110硅钢片,单位损耗至少降低30%左右。
        2、设计差异:S13型变压器磁通密度设计时通常取值为1.35T左右,而S11变压器设计时通常磁通密度取值在1.65T左右,因磁通密度降低会使线圈匝数增多,为了保证负载损耗,S13变压器电流密度取值范围为:2.2A/mm²-2.5A/mm²,而S11变压器电流密度取值范围为2.8A/mm²-3.2A/mm²。
        3、制造工艺上:因S13损耗极低,为了保证产品性能,变压器制造精度更高,一半800KVA以上变压器低压线圈需采用铜箔绕制,高低压线圈曾绝缘采用全胶纸,高压线圈绕制结束后,需用专用压紧装置上压床,压制理论数据后,进烘箱定型、固化,严格保证线圈幅向尺寸;因23RK85硅钢片损耗非常低,因此在铁芯裁剪及搬运过程要采取防护措施,轻拿轻放,裁剪硅钢片使用精度极高的乔格线,且速度放置较慢,这样才能保证硅钢片内部晶粒排列不发生移位,确保较低的空载损耗。
        4、使用效果上:因此S13型变压器铁心材质非常好,且磁通密度非常低,因此变压器在投运后,噪音水平很低,甚至感觉不到变压器在运行;而另一方面,因线圈电流密度很低,变压器过载能力更强,运行安全可靠性更高。
        5、经济性能上:经测算,S13变压器比S11变压器成本高16-20%左右,但一台变压器选用S13后,在8-10年所节约的电费,也就等于这部分高出的价格,按变压器20-30使用寿命来看,用电成本会大大降低,拿S13-1000和S11-1000变压器来作对比,S13-1000变压器比S11-1000贵1.2万左右,单每年节省2803度电,10年节省28030度电,按0.5元/度计算,10年节省1.4万元,变压器运行20年节省2.8万电费,运行30年节省4.2万电费,S13型变压器经济性非常好。
        四、具体方案
        通过对上述问题分析,目前,10kV基地112线路平均负荷约1500kW,共接待变压器32台,经过容量计算,在J-142#杆处安装一台容量为3150kVA的S13-M.ZT智能有载自动调压配电变压器,能够实现自动调压功能,解决10kV基地112线路电压不稳,需要人员不停频繁调整变压器档位,电器设备不能正常工作的问题。
        五、结语
        本文通过对线路在运行过程中因负荷波动较大,导致电压范围波动大,引起基地各用户的电器设备不能正常运行,需要频繁地调整用户电压,一方面,增加了检修人员的工作量及检修过程中存在的风险,另一方面,因经常出现各类电器无法正常运行情况,导致用户满意度大大受影响,严重影响到了用户的正常用电。针对上述问题,引入了S13-M.ZT智能有载自动调压配电变压器,通过与S11调压变压器在使用效果、经济性能等五个方面进行了比较,得出S13-M.ZT智能有载自动调压配电变压器安全可靠性上更高,该变压器的投入运行,通过自动调压功能,解决了因配电网电压频繁波动,引起电器设备不能正常运行的问题。
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