(南通晓星变压器有限公司江苏南通226600)
摘要:变压器安装环境,合理选择变压器套管防污等级
关键词:变压器;套管;瓷套;防污等级
随着西电东输、农网改造等一系列工程的实施,电力系统对变压器的需求也不断增大。套管作为变压器的最主要的部件之一,需求量也随之不断提高。
套管的作用是将变压器中各个不同电压等级的绕组连接到电力系统的线路中根据变压器各绕组电压等级的不同,需要使用不同电压等级的套管对油箱进行绝缘。根据使用情况,变压器套管需要满足绝缘(内绝缘和外绝缘)的要求、载流(额定和过载)的要求、机械强度(稳定和地震)的要求等。
变压器常见套管分为:油纸电容式套管、纯瓷式套管、玻璃钢式套管、SF6气体绝缘套管等。
油纸电容式套管是变压器上最常见,也是使用范围最广的套管之一,常用于72.5kV电压等级及以上的绕组连接。
纯瓷式套管常用于,油浸式电力变压器的低压侧,适用于40.5kV及以下的绕组连接。
玻璃钢式套管为新型材料的合理利用,市场占有率没有传统的油纸电容式套管和纯瓷式套管高,但最近几年的市场推广非常积极,也有较多的用户逐渐认可和使用。
SF6气体绝缘套管的使用情况较少,市场占有率更加少,本文不作讨论。
本次将着重讨论和分析油纸电容式和纯瓷式套管的瓷套防污等级的选型。
电力变压器套管的型号一般用七位的符号和数值表示:□□□□-□/□-□
第①位BR-油纸电容式变压器套管
第②位D-短尾,长尾不表示
第③位L-可装设电流互感器
第④位W-耐污性,普通型不表示
第⑤位额定电压
第⑥位额定电流
第⑦位特征代号,套管的户外部分的外绝缘污秽等级及使用地区,用阿拉伯数字表示:
1-最小标称爬电比距为16mm/kV
2-最小标称爬电比距为20mm/kV
3-最小标称爬电比距为25mm/kV
4-最小标称爬电比距为31mm/kV
例:型号BRDLW-252/3150-4表示油纸电容式套管,短尾、可装设电流互感器、额定电压252kV,额定电流3150A,用于严重污秽地区,最小标称爬电比距为31mm/kV。
常见电力变压器安装使用环境有:
户外敞开式混凝土基础上(最常见情况,一般变电站采用)
户内遮蔽式环境(城区对噪音要求较为严格的区域)
海上平台安装(常见于海上风电项目)
由于电力变压器的安装使用环境的不同,因此对变压器套管的瓷套污秽防污等级也有不同的要求。
确定外绝缘爬电比距和选用何种防污等级有相应的原则和基础。一般依据运行经验、污湿特性、外绝缘表面污秽物质的等值附盐密度(以下简称盐密)三个因素综合考量。
运行经验:各种实际条件综合作用的结果;
污湿特性:对运行环境污秽程度的定性划分参量;
盐密:对运行环境污秽程度的定量划分参量。
三个因素都说明了污秽状况对套管外绝缘的影响作用,重要变电站、主要线路的套管发生污闪事故的危害,损失比一般电站、线路要大得多。因此对这类变压器的套管外绝缘应适当加强。现代化变电站一般按照“无人值班,少人值守”的原则设计和建设,因此变压器套管的防污等级应相应的提高。
变压器套管发生污闪有两个受环境影响的必要条件:一是外绝缘瓷套表面聚积了一定量的污秽物;二是在潮湿的天气中,污秽物吸收水分、受潮;二者缺一不可。
污秽源可分为两大类,人为和非人为:
人为情况:工业污染、道路扬尘、人口稠密区的生活污秽等
非人为情况:盐碱地区、沿海地区、海上地区等
因此对于以上区域使用的变压器套管应适当的加强套管防污等级,避免污闪的发生。
针对以上情况,对变压器套管的选型主要有:
爬电距离:在一定电压范围内,污秽耐受电压一般随片数的增加呈线性增加,这是由于爬电距离和瓷套长度的增加,耐受电压也随着提高,在污秽地区选用普通的套管,要达到需要的爬电比距值,瓷套数量会增加很多,由于架空线的高度限制,套管瓷套增加的数量有限,有时不能达到所需要的数量,因此选用防污等级较高或大盘型绝缘瓷套,在不增加套管长度的情况下,明显提高套管的爬电距离,从而达到提高污秽耐受电压值的目的。
伞裙造型:增加绝缘子爬电距离的措施是改进伞群造型,增加伞裙数量,扩大伞伸出,增加棱的数量和高度。套管伞裙的造型对变压器运行中风雨的清洗作用、积污性能以及闪络过程中电弧的发展途径等有影响,因此伞裙造型是一个决定套管耐污性能的因素,可以通过两个基本方向来研制在污秽条件下工作的套管的外形。
1.表面污秽物难以聚积的外形的套管瓷套
2.沿面放电难以发展的外形的套管瓷套
增加爬电距离与上面两个方向有一定的矛盾之处,爬电距离的增加会让瓷套形状变的复杂,而复杂的瓷套形状容易产生污秽物的聚积,适用于任何环境的套管瓷套是不存在的,因此在套管瓷套的形状设计以及耐污程度方面需要套管厂家的实际运行经验两相对比后才能得到。
现在国内外厂家的电力变压器套管伞裙形状基本如下图所示: