城网用新型变压器标准及其相关技术问题
2007-03-07 10:17:09 来源：
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电力18讯：
摘要：给出了城网用110kV新型变压器的选型方法、应注意问题及国内外相关标准的制定、修订情况，IEC标准和国家标准对变压器短路承受能力的新规定，国家对变压器节能降耗从政策鼓励、标志认证到制定强制标准所作的一系列工作。简要介绍了与之相关的组件及材料、供电方式、配电装置、局放试验要求及有关标准的制定、修订情况。
关键词：新型变压器；标准；城网
1 110kV变压器选型
随城市化进程的加快，在老城区改造和新区建设中，为减少占地采用了GIS，还要适应电缆进城、电缆入地、无油化以及防火阻燃的消防要求，部分变电站采用新型的110kV变压器是不可避免的选择。除现有的110kV油浸式变压器之外，可以选择的新型变压器有：
(1)干式变压器。主要是树脂浇注型的产品，目前在35 kV配电系统中采用比较普遍，110kV级已有单相变压器组产品在运行，110kV级三相变压器存在的问题主要是绕组沿面设计场强过高，长期运行的绝缘可靠性不够及对环境的适应性不够强。有关的IEC新标准IEC 60076―11(草案)正在修订中，它将用来代替IEC 726―1982标准，该新标准中提出环境、气候和燃烧3项试验是考核干式变压器绝缘性能的重要方法，对局部放电试验也提出了新的要求。
(2)气体绝缘变压器。主要是指SF6气体绝缘变压器，今后还要发展环保性能更好的新型气体绝缘介质的变压器。在密闭的变压器外壳中充以一定压力的气体绝缘介质，并使气体在气泵的作用下循环散热，要求本体和散热器有较好的承压密封性能，并保持年漏气率在一个较低的水平。目前，在国内已有进口产品在运行，有的厂家也在积极引进技术争取尽快实现国产化。IEC已有相应的技术标准IEC60076―15《充气式电力变压器》(草案)正在制定中。
(3)耐高温绝缘的液浸式变压器。采用的固体绝缘材料有常规的纸绝缘或耐高温的绝缘材料，充以硅油、"由等高燃点的液体绝缘介质，分为混合型、半混合型、复合型等不同的组合方式。对一般使用的配电变压器可缩小体积，改善其防火阻燃性能，在环境温度较高的使用场所超铭牌运行能力较强，是介于干式变压器和常规的油浸式变压器之间的一种选择。由于其价格适中，环保性能较好，有一定的发展空间，对110kV级变压器，也不失为一种可供选用的产品。国内已有半混合型和混合型的耐高温液浸式变压器在应用。相应的IEC标准IEC 60076-14《耐高温绝缘液浸式电力变压器》也正在制定中。这类变压器存在油色谱、瓦斯保护等问题，其负载损耗也较高。
(4)电缆变压器。国外的一些大公司已推出实用化产品，国内已有一些变压器制造厂与高校合作正在开发类似产品，可望在1lOkv这个电压等级较好的解决变压器无油化、防火阻燃等环保、安全问题。由于在电缆变压器中主纵绝缘的概念和常规的绕组波过程理论已有根本的改变，因此对其绝缘结构的设计及试验技术还有待研究探讨。
2变压器承受短路能力
城网用电力变压器或配电变压器，由于其电压比较高，阻抗相对较低，故其承受短路的能力显得十分重要。IEC标准IEC 60076-5和国标已于近期进行修改，对变压器承受短路能力的试验提高了要求，从过去的试3次改为试9次，而且短路后重复绝缘耐受试验的电压值也改为100％，雷电冲击等型式试验也要改在短路试验后进行。试验考核更为严格，无疑对提高其运行可靠性十分有利。以前按老标准已经通过了短路承受能力试验的变压器是否能达到新标准的试验要求值得思考。当然，标准的贯彻还需要一个过程，但从标准实行之日起就应按新标准进行试验，否则就违背了强制性标准的规定。
3节能降耗
城网用变压器的节能降耗问题，历来受到广泛的重视。从20世纪70年代开始，国家推行淘汰高耗能产品的政策，配电变压器历经了2―3次大的升级换代过程后，各种类型的干式变压器和油浸式变压器都已接近国际较先进的水平，但距高效节能的要求尚存在一定差距。目前，国家出于对资源和环境保护的紧迫要求，正在制定一系列的电工产品强制节能标准和引导对高效节能电工产品的节能标志认证工作，并辅以一定的政策鼓励。配电变压器也不例外，正在制定损耗的限定值和节能评价值标准。在节能降耗工作中应注意：
(1)变压器的节能降耗必须以不牺牲产品运行可靠性为前提。任何情况下，必须坚持可靠性第一的思想，在兼顾产品各项技术性能的前提下，进一步降低损耗，提高产品性能指标，避免过去曾出现过的升级换代产品动稳定性能下降、过励磁能力和过载能力也有所降低的教训。
(2)变压器的节能降耗必须坚持重点突破的方针。首先解决量大面广产品的节能降耗，带动同类产品的节能工作。对配电变压器节能，是需要全系列强制要求，还是通过调查确定一个通用一般的系列段产品还有待考虑。对小容量段的产品制定限制损耗的标准时，应向国外发达国家学习，高度重视小容量配电变压器的标准化、通用性和互换性要求，以此带动其他产品的节能降耗设计。
(3)
摘要：给出了城网用110kV新型变压器的选型方法、应注意问题及国内外相关标准的制定、修订情况，IEC标准和国家标准对变压器短路承受能力的新规定，国家对变压器节能降耗从政策鼓励、标志认证到制定强制标准所作的一系列工作。简要介绍了与之相关的组件及材料、供电方式、配电装置、局放试验要求及有关标准的制定、修订情况。
关键词：新型变压器；标准；城网
1 110kV变压器选型
随城市化进程的加快，在老城区改造和新区建设中，为减少占地采用了GIS，还要适应电缆进城、电缆入地、无油化以及防火阻燃的消防要求，部分变电站采用新型的110kV变压器是不可避免的选择。除现有的110kV油浸式变压器之外，可以选择的新型变压器有：
(1)干式变压器。主要是树脂浇注型的产品，目前在35 kV配电系统中采用比较普遍，110kV级已有单相变压器组产品在运行，110kV级三相变压器存在的问题主要是绕组沿面设计场强过高，长期运行的绝缘可靠性不够及对环境的适应性不够强。有关的IEC新标准IEC 60076―11(草案)正在修订中，它将用来代替IEC 726―1982标准，该新标准中提出环境、气候和燃烧3项试验是考核干式变压器绝缘性能的重要方法，对局部放电试验也提出了新的要求。
(2)气体绝缘变压器。主要是指SF6气体绝缘变压器，今后还要发展环保性能更好的新型气体绝缘介质的变压器。在密闭的变压器外壳中充以一定压力的气体绝缘介质，并使气体在气泵的作用下循环散热，要求本体和散热器有较好的承压密封性能，并保持年漏气率在一个较低的水平。目前，在国内已有进口产品在运行，有的厂家也在积极引进技术争取尽快实现国产化。IEC已有相应的技术标准IEC60076―15《充气式电力变压器》(草案)正在制定中。
(3)耐高温绝缘的液浸式变压器。采用的固体绝缘材料有常规的纸绝缘或耐高温的绝缘材料，充以硅油、"由等高燃点的液体绝缘介质，分为混合型、半混合型、复合型等不同的组合方式。对一般使用的配电变压器可缩小体积，改善其防火阻燃性能，在环境温度较高的使用场所超铭牌运行能力较强，是介于干式变压器和常规的油浸式变压器之间的一种选择。由于其价格适中，环保性能较好，有一定的发展空间，对110kV级变压器，也不失为一种可供选用的产品。国内已有半混合型和混合型的耐高温液浸式变压器在应用。相应的IEC标准IEC 60076-14《耐高温绝缘液浸式电力变压器》也正在制定中。这类变压器存在油色谱、瓦斯保护等问题，其负载损耗也较高。
(4)电缆变压器。国外的一些大公司已推出实用化产品，国内已有一些变压器制造厂与高校合作正在开发类似产品，可望在1lOkv这个电压等级较好的解决变压器无油化、防火阻燃等环保、安全问题。由于在电缆变压器中主纵绝缘的概念和常规的绕组波过程理论已有根本的改变，因此对其绝缘结构的设计及试验技术还有待研究探讨。
2变压器承受短路能力
城网用电力变压器或配电变压器，由于其电压比较高，阻抗相对较低，故其承受短路的能力显得十分重要。IEC标准IEC 60076-5和国标已于近期进行修改，对变压器承受短路能力的试验提高了要求，从过去的试3次改为试9次，而且短路后重复绝缘耐受试验的电压值也改为100％，雷电冲击等型式试验也要改在短路试验后进行。试验考核更为严格，无疑对提高其运行可靠性十分有利。以前按老标准已经通过了短路承受能力试验的变压器是否能达到新标准的试验要求值得思考。当然，标准的贯彻还需要一个过程，但从标准实行之日起就应按新标准进行试验，否则就违背了强制性标准的规定。
3节能降耗
城网用变压器的节能降耗问题，历来受到广泛的重视。从20世纪70年代开始，国家推行淘汰高耗能产品的政策，配电变压器历经了2―3次大的升级换代过程后，各种类型的干式变压器和油浸式变压器都已接近国际较先进的水平，但距高效节能的要求尚存在一定差距。目前，国家出于对资源和环境保护的紧迫要求，正在制定一系列的电工产品强制节能标准和引导对高效节能电工产品的节能标志认证工作，并辅以一定的政策鼓励。配电变压器也不例外，正在制定损耗的限定值和节能评价值标准。在节能降耗工作中应注意：
(1)变压器的节能降耗必须以不牺牲产品运行可靠性为前提。任何情况下，必须坚持可靠性第一的思想，在兼顾产品各项技术性能的前提下，进一步降低损耗，提高产品性能指标，避免过去曾出现过的升级换代产品动稳定性能下降、过励磁能力和过载能力也有所降低的教训。
(2)变压器的节能降耗必须坚持重点突破的方针。首先解决量大面广产品的节能降耗，带动同类产品的节能工作。对配电变压器节能，是需要全系列强制要求，还是通过调查确定一个通用一般的系列段产品还有待考虑。对小容量段的产品制定限制损耗的标准时，应向国外发达国家学习，高度重视小容量配电变压器的标准化、通用性和互换性要求，以此带动其他产品的节能降耗设计。
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