有關110kv變壓器高壓電氣試驗的探析

翟東闊

【摘要】人民生活水平的不斷進步，對變電站供電能力的要求越來越高，再加上國家為拉動內需，提倡加快建設改造城網和農網，110kV變電站迅速發展起來。變電站的可靠性是其供電能力的直接表現，而在影響其供電可靠性的諸多因素中，主接線和變壓器尤為重要。

【關鍵詞】110kV變電站；主接線；變壓器

中圖分類號：TM411文獻標識碼： A

一、110kV變電站電氣主接線的選擇

變電站電氣主接線作為電氣設計的首要部分，是整個電力系統的一個重要環節，與各種高壓電器設備相連接，主要負責接受或分配電能，反映各種高壓設備之間的連接方式、相互作用和回路的關系，是變電站的重要電氣部分。主接線的性能對變電站運行的靈活性、可靠性有著直接影響，并決定著電力輸變過程中控制方式和自動裝置的選擇以及繼電保護和配電裝置的布置，因此，在選擇變電站主接線時，除了本身的供電可靠性、經濟性和質量問題，還要注意變電站的擴建和運行方式等因素。

1.選擇電氣主接線時考慮的問題

（1）變電站有地區變電站、企業變電站、樞紐變電站、分支變電站和終端變電站幾種，不同的特性和作用使其對電氣主接線的要求也不相同。

（2）短期和長期的發展規模，主接線的選擇需同5-10年的電力發展規劃一致。

（3）考慮主變臺數產生的影響，變電站的主變臺數直接影響著電氣主接線，不同的傳輸容量有對主接線靈活可靠性的不同要求。

（4）考慮負荷的分級和出線回數的影響。一級負荷需要兩個獨立電源供電，如果其中一個不發生作用時，必須保證所有的一級負荷連續供電；二級負荷通常也需要兩個供電電源，當一個不發生作用時，需保證大部分二級負荷繼續供電；三級負荷往往只需一個電源供電。

（5）考慮備用容量的影響，備用容量主要是適應負荷突增，維持可靠供電，防止檢修設備和故障停運的應急情況。

2.選擇電氣主接線的要求

（1）供電的可靠性?？煽啃灾苯雨P系著電力的生產和分配，主接線是否可靠能否持續供電的評價標準一般有：檢修斷路器時，對系統供電影響不大；盡量制止變電站全部停運現象的發生；如果線路或者母線出現故障，應最大限度地減少主變停運臺數和線路停運回路數，盡量保證重要用戶的正常供電。

（2）運行和檢修的靈活性。在調度運行中，應可以靈活地對線路和變壓器進行切除或投入，實現變電站無人值班，盡量達到在故障、維修以及特殊運行時的系統調度要求；檢修時注意安全，盡量在不影響電力網運行并供電給用戶的前提下，能夠方便快捷地停運母線、斷路器和繼電保護設備。

（3）擴展性和適應性。適應一定時期內沒預料到的負荷突增的情況，滿足供電需求。擴建時，能夠適應由初期接線向最終接線過度。

（4）經濟合理性。在靈活、可靠的基礎上，主接線應盡量做到經濟合理。比如，投資省，包括變電站的設備購置費、建筑工程費、安裝工程費等其他費用，接線方式不同，其投資也大有不同；占地面積小，主接線主要是為配電裝置而設計的，接線方式不同，配電裝置的占地面積也不同；能量損失小。

3.電氣主接線的關鍵

（1）配電裝置的選型。當前，10kV配電裝置主要有屋外和屋內兩種布置形式。屋外布置又可分為屋外高型布置、屋外半高型布置和屋外中型布置。高型布置對雙母線比較適用，布置形式是上下重疊母線和母線隔離開關。半高型布置是升高母線和母線隔離開關，在升高母線下直接布置電流互感器和斷路器等設備，以減少配電裝置的跨度尺寸，不過進出線各占一個間隔，不能合并，增大了橫向面積，因此，這種布置方式多用于進出線回路較多的變電站。屋外中型布置是在地面設備支架上安裝所有設備電器，而母線下則無任何設備布置，此方式布置清晰、運行可靠、不易誤操作，造價低，構架高度低，施工維修都較方便。

（2）相關電氣設備及典型接線方式。變電站主接線應有以下電氣設備：主變壓器、斷路器、母線、隔離開關、繼電保護裝置、電壓互感器、電流互感器、跨條、避雷器等。在設計選擇110kV變電站電氣主接線時，把中間變電站和終端變電站作為主要考慮對象。

終端變電站離負荷中心較近，110kV進線方式通常是兩路進線，使用兩臺主變向低壓用戶分配供電；在保障供電可靠的基礎上，變電站主接線盡量減少占地面積，達到簡單化、自動化、規范化和無人化的要求。主接線的選擇設計應按電氣設備特點、負荷性質以及上級電網強弱等諸多因素來確定。終端變電站接線形式通常有變壓器組接線、內橋接線、外橋接線。

二、110kV變電站變壓器的選擇

變壓器是主要的電氣設備之一，其主要任務是給用戶輸送功率，兼顧電力系統中負荷增長的情況，因此在選擇主變壓器時，要按照原始資料說明、依據變電所的自身特點，在符合可靠性要求的基礎上，還需考慮經濟性。

1. 變壓器調試：

變壓器的電氣試驗應在變壓器油經化驗合格并且油靜止至少24小時后再進行。主要內容及技術要求：(1)繞組連同套管的直流電阻測量：與同溫下產品出廠實測值比較，相應變化不應大于2%；(2)繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比、極化指數測量：絕緣電阻不應低于出廠試驗值的70%，吸收比與出廠值比較應無明顯差別，常溫下不小于1.3；(3)鐵心絕緣電阻測量：采用2500V兆歐表測量，時間持續1分鐘應無閃絡及擊穿現象；(4)繞組、套管的電容和介損測量：被測繞組的tgδ值不大于出廠試驗值的130%；(5)電壓比測試：與廠家鉻牌數據比較應無明顯差別，并且符合變壓比規律；(6)變壓器接線組別測試，必須與鉻牌上的符號一致；(7)有載調壓分接開關切換波形試驗；(9)繞組變形試驗；(10)測量繞組連同套管的直流泄漏電流；(11)交流耐壓試驗：按出廠試驗電壓80%對中性點進行耐壓試驗；(12)變壓器本體、套管、有載調壓機構的油試驗；(13)冷卻裝置及二次回路檢查，保護控制系統調試。

2.主變壓器臺數的選擇

選擇主變臺數時，為了保障供電可靠性，防止因一臺主變壓器發生故障或檢修而影響供電，變電所中通常設計兩臺主變壓器。當裝設三臺或以上時，投資增大，占用的面積也增多，接線網絡更為復雜，雖然可靠性有所提高，但也加大了維護和倒閘的操作難度，使用電保護和配電設備更加復雜。由于兩臺主變同時發生故障的機率較小，而其中一臺出現故障或檢修時，另一臺主變壓器可承擔70%的負荷，保障正常供電，所以一般選擇兩臺變壓器。

3.主變壓器型式的選擇

（1）主變壓器的相數。主變壓器的相數由原始資料和設計變電所的具體情況來決定。當不受運輸條件限制時，在330kV以下的變電所均應選擇三相變壓器。單相變壓器組，損耗大，投資大，占地多，斷電保護、配電裝置和二次接線更為復雜，不易進行維護及倒閘工作。

（2）繞組數的選擇。三繞組變壓器主要適用于有三種電壓等級的變電所。三繞組變壓器在價格和使用的設備上，都少于雙繞組變壓器，因此一般情況下會選擇三繞組變壓器。三繞組變壓器有三種：自耦變壓器、分裂變壓器和普通三繞組變壓器。

（3）連接組別的選擇。目前，我國110kV以上的變壓器繞組均采用“Y”連接，35kV及以下的變壓器采用“Y-Δ”連接。

三、結束語

選擇變電站主接線時，應對其供電可靠性、靈活性、擴展性和適應性以及經濟合理性等做充分考慮，積累設計選擇經驗，同時，也不能忽略變壓器，在選擇變壓器時，多分析變壓器的容量、臺數和形式等方面，以獲得最佳選擇。

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