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老旧变压器降容改造的研究

时间:2017-08-03 17:22:33 点击:
  崔小超,葛春华,李世明(宁国供电公司,安徽宁国242300)2012年增刊1项目研究背景由于我国农村10kV配电网线路和实际负荷的现状原因,农村10kV线路电压波动幅度往往较大,直接导致低压客户电压变化幅度超出标准范围,给正常用电造成较大影响。为此,利用老旧10kV配电变压器降容改造成宽幅调压变压器,达到S11型技术标准,以改善农村配电网供电能力和供电质量,具有因地制宜的经济性和满足实际要求的技术性。
2项目研究内容与实施方案2.1关键问题与主要思路关键问题与技术难点:老旧10kV配电变压器改宽幅调压改造,其中关键是合理选择改造后的容量,按宽幅调压要求设计高、低压线圈。选择合适的宽幅无载分接开关。变压器外形结构做相应调整。
试点单位安徽宁国供电公司与变压器生产厂家联合研究。利用退役的一台S7-250/10型10kV配电变压器进行研究改造。将该配变解体后拆除高压线圈,通过相关试验测试铁芯性能与实际工作磁密,分析变压器高、低压线圈实际匝数、绝缘结构、铁芯窗口面积等,按照降低变压器铁芯工作磁密、使用容量来研究制定改造技术方案设想,完成技术设计与试验性改造,最终完成宽幅调压变压器的改造。然后进行产品型式试验,测试其相关技术参数。进行实际运行并进行相关技术分析,最终归纳形成技术规范标准要求。
2.2解决方案老旧10kV变压器改宽幅变的基本原理:保留原有的变压器铁芯、外壳、变压器油,在改造后的变压器中继续使用。按照宽幅调压的要求,重新设计变压器的高、低压线圈:设计选用较原来线圈细的导线,增加高、低压线圈的匝数,通过降低铁芯的工作磁密(高、低压线圈的匝数增加),来减少变压器的铁损,变压器减容使用,减少变压器的铜损,从而使改造后的变压器提升节能等级。宽幅调压抽头及分接开关改造。
老旧10kV变压器改宽幅变实施技术方案:收集老旧10kV变压器的相关技术资料,包括变压器外形尺寸、线圈参数、铁芯尺寸与技术参数,分接开关状况、内部空间尺寸与绝缘处理等。对变压器结构、技术参数进行分析,制定改造设计方案。高、低压线圈重新设计;选择合适的宽幅分接开关;变压器内、外部结构相应调整。联合厂家实施旧变压器的宽幅调压变压器改造。
完成后的宽幅调压变压器技术测试,取得相关技术参数,形成完整技术报告。
将改造后的10kV宽幅调压变压器安装于电网选定的10kV线路上运行,收集运行参数。
完成运行经验总结与技术分析总结报告。
2.3预期目标及效果利用老旧10kV配电变压器降容改造成宽幅调压变压器,用以替换农村10kV线路电压波动较大的线路上的配变,利用变压器宽幅调整的技术特征,有效解决农村低压客户电压变化幅度超出标准范围问题,从而有效地提高电网的10kV调压能力,因地制宜有效解决10kV线路状况差所造成的农村“低电压”现象。同时提高了老旧变压器的再利用率,可比新购变压器节省大量的资金。
3项目实施情况选定的一台10kVS7-250/10变压器送至厂家已降容改造成200kVA宽幅调压变压器。按照时间节点要求,分阶段改造技术工作如下。
对S7-250/10变压器进行测试计算,进行降容节能改造的理论设计工作;按照设计试制变压器线圈,套装于铁芯上进行模拟实测,取得。
本项目实际改造费用明细表如表2所示。
通过以上项目实施,10kVS7型变压器经降容节能改造后,达到了S11系列标准,且为宽幅调压的变压器,实践验证本专项研究工作在技术上是可行的,同时具有一定的经济性。
M低电压“治理表1主要技术参数改造前后对比表空载损耗负载损耗空载电流I磁通密度B/Gs高压线圈电压调整范围/kV高压线圈低压线圈改造前改造后表2项目实际改造费用明细表序号材料名称单位数量单价/元金额/元铜导线35拆旧线圈按废铜抵价后变压器油过滤添加变压器油绝缘材料台更换密封件台真空干燥台更换分接开关只更换高压导电杆根更换低压导电杆根更换压脚和螺丝只外壳清洗喷漆台工时费台试验费台合计4应用效果及效益分析4.1应用效果结合我国农村1kV配电网线路和实际负荷的现状,应用改造后调压范围为10±7.5%kV的10kV宽幅变压器,可以针对性解决农村低压客户电压变化幅度超出标准范围问题,直接提高低压客户的电压质量。
4.2效益分析经济技术效益分析:利用公司淘汰不用的老旧10kV配电变压器降容改造成宽幅调压变压器,可对废旧淘汰设备加以有效综合利用,减少新设备投人的资金需求。一台新S11-M-200/10配电变压器市场询价26200元,旧变压器返厂改造费用为17500元。
社会效益分析:实施老旧10kV配电变压器降容宽幅调压改造,在有效解决农村10kV配网存在一些特殊问题上能够发挥积极作用,为供电服务打下良好基础,为企业树立良好形象,实现社会和谐发展的新目标。
5适用条件适用于10kV老旧变压器,通过降容改造达到新型宽幅节能变压器的性能。
改造后的配电变压器电压调整范围达到10±3x2.5%kV,可适用于农村10kV线路电压波动幅度较大的地区使用。
改造10kV宽幅变压器使用无载分接开关,适用电压季节型变化较大,不需频繁调节变压器分接头的地区。对昼夜负荷及电压变化大的情况下不宜使用。
老旧变压器降容改造重在提高废旧变压器的再利用和节省投资。
10kV老旧变压器进行降容改造,应选择经返厂检测评估后仍具备一定年限运行能力的变压器。
6结束语该变压器宽幅调压设计在高压侧,由原来的芯磁密由原来的15800Gs降为现在的13500Gs;线圈设计规格为高压线圈D2.5匝数1050,低压线圈规格4.0x 7.1(4并)、匝数42;变压器损耗:铁损355W、铜损2639W.S7-250/10变压器按照上述要求改造后,性能上达到了S11-M-200/10变压器水平,且为宽幅调压。
一、二期农网改造退役下来的S7变压器数量较多,全国范围内闲置变压器数量庞大,若能推广降容改造,可以减少因变压器报废处理所带来的环境污染,节约各类材料资源,降低因设备的重复生产所带来的能源损耗,在目前国家电网公司设备资产全寿命周期管理,特别是当前节能减排的大背景下,意义更为突出。