大庆油田35kv电力变压器的降耗改造.pdf
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1、大庆油 田3 5 k V电力变压器的降耗改造 王 利 国 梁 安 国 应 俊阮 万 江( 大庆油 田电力集团实业公司) 设 罱 产 品 摘 要 针对 目前油 田在 用 的 2 9 4台高耗 能 变压 器数 量 多 、型 号 杂 的情 况 ,分析 了 3 5 k V 油浸 电力 变压 器的 绝缘 结构 和技 术性 能指 标 ,依据 高耗 能 变压 器性 能数 据 ,提 出 了节能技 术改造 方 案 ,即通 过增 加 变压 器绕 组 匝数 和 绕组 线 径 达 到 降 耗 的 目的 。 变压 器降 耗 改 造 的 结 果分 析 表 明,主 变性能指标 大幅度提 高,每年可节约上千万的电费;改造后
2、的变压 器运行可靠性提 高, 提 升 了油 田电 网的供 电质 量 。 关键 词 3 5 k V 级 变压 器 高耗 能 节能 改造 经济 效益 分析 改进 方案 D OI : 1 0 3 9 6 9 i i s s n 2 0 9 5 - 1 4 9 3 2 0 1 2 0 4 0 1 2 目前 ,大庆 油 田电 网 中运 行 的 3 5 k V变压 器 损 耗 大 、能 源浪 费 严 重 、铝 线 圈 绕 组抗 冲击 性 能差 , 属 于 国家 电 网节 能 减排 内容 之一 。对 高 耗能 变 压器 进 行 改造 ,使 之成 为 s 9 型或 更 优 的 S I O 型 、S 1 1 型
3、 节能 变压 器 ,达 到最佳 的节 能改造 效果 。 。 1 降耗 改造 的理论 依据 G B T 6 4 5 l 一 2 ( ) ( 】 8 三 相油 浸式 电力变 压器 技 术 参 数 和要 求 中 的性 能 参 数 为 s 9 系 列 。其 主 要 特 点 如下 : 1 )在 高 压 绕 组 端 部加 装 角 环 ,线 圈 高 度增 加 2 5 mm左 右 。 2 )高 、低 压 线 圈 之 间 的绝 缘 , 由原来 的厚 纸 筒大油隙设计理论 ,改为薄纸筒小油隙、小体积分 割设 计 理论 。高 、低压 线 圈之 间 的绝缘 距离 减 小 了 9 m m左 右 。 3 )将 线 圈 的
4、 横 向油 道 改 为 纵 向油道 ,减小 了 油流 流动 阻力 ,提 高 了散热效 率 。 以上 3 个 特 点提 高 了铁 芯 窗 口的填 充 系数 ,大 大降 低 了原材 料 消耗 和变 压器 自身损 耗 ,也 节约 了 变压 器 的制 造 成 本 和运 行 成 本 。可 见 s 9 系 列 充 分 体 现 了节 能 型产 品既 “ 节 能 ”又 “ 节 材 ”的 双重 内 涵 ,是 变压 器发 展历 程 中的又 一次 大变革 。 改进前后 的3 5 k V 变压器主绝缘结构见网 1 、图2 。 第一作 者简介 :王利 国 ,l 9 9 0 年毕业 于大庆石油学 院 ,T程硕士 , 高
5、级 工 程 师 , 研 究 方 向 : 电 气 工 程 及 其 自动 化 , E ma i l : s O 5 0 6 2 7 9 s i n a c o m,地址 :黑龙江省大庆市让胡路 区中央大街南段 2 1 4 号 , 1 6 3 4 5 4 。 低 压 图 1 老 型 主 绝 缘 结 构 图 2新型 主绝 缘 结 构 2 F l l 年第 l 期石油石化节能 l 3 1 Equipm ent& Product 3 5 k V电力变压器降耗改造, 主要对线圈部分重 新 设计 制 作 ,保 留 变压 器 原有 铁 芯 、油箱 等 部 分 , 并对 部 分钢 结构 件进 行 改进 以加 强机
6、 械强 度和 稳 固 性 ,使高能耗变压器 的主要性能指标 ( 空载损耗 、 负 载损 耗和 阻抗 电压 )达 到 低 能 耗 变 压 器 的 指 标 要 求 。 据文献公 式 得 出:当铁芯利 旧 ,材质 不变 、 结构尺寸不变的情况下 ,降低空载损耗 ,即降低铁 芯 柱工 作磁 密 ,必 须增 加变 压器 线 圈额定 匝数 ,空 载 损耗 降低 幅度 越大 ,匝数 增加 越多 。 另外 ,变 压 器 负 载 损 耗 与 线 圈额 定 匝数 成 正 比 ,与铜 导线 面积 成 反 比 ;匝数越 多 ,铜导 线 面积 越 小 ,负 载损 耗越 高 。 因此 ,虽然 匝数 增多 会 降低 空载损
7、耗 ,但 同时也将提高负载损耗 ,必须依靠增 大 线 圈导 线 截 面 积 来 控 制 负 载 损 耗 的 提高 。 线 圈 导 线 截 面 积 增 加 形 成 的 线 圈 半 径 增 大 必 然 会 增 加 漏磁 。 由阻抗 电压 电抗分 量 公 式 得 出 :阻 抗 电压 电 抗 分量 与 线 圈 匝 数 的平 方 成 正 比 ,与漏 磁 成 正 比 , 与线 圈 电抗 高度 成反 比。线 圈匝 数增加 越 多 ,漏磁 ( 主绝 缘 距 离 漏 磁空 道 等 幅 向尺 寸 )越 大 ,电抗 高 度 增加越 少 ,阻抗 电压 电抗分 量增 长越 快 。 综合 上 述理 论分 析 可知 ,变
8、压器 的 主要性 能指 标 ,即空载损耗 、负载损耗和阻抗 电压 与线 圈匝 数 、线 圈高 度 、主绝缘 距离 等变 量相 关 ,然 而这些 变 量 的作 用结 果往 往是 相 互矛盾 的 ,比如 匝数增 加 会降低空载损耗 ,但同时也将增大负载损耗和阻抗 电压 。 因此 ,降耗 设计 中增加 匝数 的 同时 ,必须 合 理 地 增加 轴 向线 圈高度 、缩小 幅 向线 圈半径 ,提 高 现有铁芯窗 口空间的利用率 ,使诸多变量处在某一 平衡点 ,才能保证空载损耗 、负载损耗和阻抗 电压 同时达到s 9 、S 1 0 、 S 1 1 系列技术指标 的要求。 电磁 设 计 的 过 程 就 是对
9、 应 S 9 、S 1 0 、 S 1 1 系列 技术指标要求 ,寻找各变量最佳作用平衡点 的过 程 。s 9型 3 5 k V电力 变压 器 主绝 缘结 构 和 纵 向油路 连续式 线圈技术提高 了电抗高度 ,缩 小了绝缘距 离 ,增加了铁芯窗口的利用率 ,为高耗变压器改成 低 耗 变压 器提 供 了合理 增 加线 圈 匝数所 必需 的绕 制 空 间 。在 满足 空 载损耗 的 同时 ,负 载损 耗和 阻抗 电 压也同时达到s 9 、S 1 0 、S 1 1 系列标准要求 。 由 于 S 1 0 、S 1 1系 列 还 没 有 成 型 的 国 家 标 准 值 ,现以行业标准J B T 3 8
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- 大庆油田 35 kv 电力变压器 降耗 改造
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