摘要： SC(B)10新系列干式變壓器具有的低耗節(jié)能、智能終端、降噪環(huán)保、超低溫升、強負載能力、高可靠性等性能特點，對溫度控制、出線接口、聯(lián)結(jié)組別、TTU等選型要素進行了分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞：干式變壓器 性能 選型 節(jié)能 智能

　　二十世紀下半葉，干式變壓器在世界范圍內(nèi)得到迅速的發(fā)展。近幾年來，隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，城鄉(xiāng)電網(wǎng)負荷不斷增加，干式變壓器在我國得以廣泛的應(yīng)用，每年以高達20％以上的增長率迅猛增加，2001年產(chǎn)量約達20,000MVA，成為世界上干變產(chǎn)銷量最大的國家之一。隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造、西部大開發(fā)的步伐加快，特別是北京申辦2008年奧運會的成功，使干式變壓器面臨著新的發(fā)展機遇，其產(chǎn)量必將有新的飛躍。

　　順特電氣于1989年從德國M&C公司引進環(huán)氧樹脂真空澆注干式變壓器制造技術(shù)，并以此為起點，不斷開拓、創(chuàng)新，使干變制造水平上了新的臺階。從引進技術(shù)的SC系列、96年開拓出性能參數(shù)優(yōu)越的SC(B)8系列、到98年提升技術(shù)水平的SC(B)9系列推向市場，到2000年嶄新一代節(jié)能型智能化的SC(B)10系列問世，短短十一、二年時間，其干變產(chǎn)銷量及其性能參數(shù)已躋身于世界前列(順特電氣2001年產(chǎn)銷量已超4,000 MVA)。

　　人們注意到一個不爭的事實：世界各國（特別是名牌）的高低壓電氣設(shè)備紛紛涌入中國之時，唯獨外國干式變壓器未在中國形成氣候。究其原因，難道不是因為中國自己有其性能良好、質(zhì)量可靠的干式變壓器嗎？

　　今撰此文，簡要介紹SC(B)9及SC(B)10系列干式變壓器的特點及其選型中的相關(guān)問題。

1 損耗與噪聲

　　干式變壓器的開拓、創(chuàng)新，主要集中在節(jié)能、環(huán)保、性能參數(shù)的優(yōu)化等方面。特別是在變壓器的損耗及聲級水平這些世界性課題的研究上，我國已經(jīng)取得諸多可喜的成績。

　　1.1 損耗

　　變壓器的損耗包括空載損耗、負載損耗以及附加雜散損耗等。

　　空載損耗是指變壓器二次側(cè)開路、一次側(cè)加額定頻率與額定正弦波電壓時變壓器所吸取的功率。國際上很看重空載損耗P0值的下降，因變壓器一旦投運，一年365天、一天24小時，時時刻刻都有損耗。而P0是一個不隨負載變化的損耗值，P0值每降低1kW，一年就可節(jié)省8760kWh（度）電費。在工程招標(特別是國際招標)中，看重性能價格比，對Po約合5000～6000美元/kW，Pk約合1000～2000美元/kW。

　　 負載損耗PK是指額定電流下、對應(yīng)某參考溫度而言的負載損耗。它是衡量產(chǎn)品損耗水平的一個參數(shù)，可用于考核該產(chǎn)品是否合格，但必須注意到損耗有計算值、標準值、保證值、實測值以及實際運行值之不同：每臺變壓器運行中的實際損耗并不等于標定的額定負載損耗PK。這是因為，運行中負載電流是變量，溫度也是在變化的?？蛰d損耗與溫度基本無關(guān)，而負載損耗是溫度的函數(shù)。干式變壓器F級絕緣材料參考溫度為120℃，H級為145℃。目前生產(chǎn)廠在樣本資料所提供的PK值多采用參考溫度為75℃，這或許是由油浸變壓器（A級絕緣）所帶來的習(xí)慣，便于兩者損耗值的比較吧。提請注意的是順特電氣在其《干式變壓器例行試驗報告》中所提供的PK值，是按120℃的參考溫度（F級絕緣）給出的，自然要比75℃時的PK值高，二者換算關(guān)系為：

　　PKt2＝ ×PKt1

　　式中t1、t2為換算前后之溫度值，PKt1、PKt2為該溫度對應(yīng)之負載損失值。

　　若由PK（75℃）換算至PK（120℃），PK（120℃）＝1.145PK（75℃）

　　這里，要特別提及損耗偏差值的問題。任何產(chǎn)品生產(chǎn)出來后，其出廠例行試驗實測值，與標準中規(guī)定的標準值或與合同書中規(guī)定的標準值或保證值對比，通常都會有偏差。對此，國家標準GB 1094.1中明確規(guī)定：空載損耗P0允許偏差值為+15%，負載損耗Pk允許偏差值也為+15%，而總損耗Pz(=P0+Pk)允許偏差值則為+10%。若其實際測試值在標準值加允許偏差(或稱保證值)之內(nèi)，即視為產(chǎn)品合格；若其實測值超過標準值加允許偏差值，則視為產(chǎn)品不合格，客戶有理由拒絕收貨，或按合同書規(guī)定予以處罰。

　　 為了降低損耗，順特電氣博采眾長、融匯多年的設(shè)計制造經(jīng)驗，采取了一系列措施：選購優(yōu)質(zhì)低耗的晶粒取向冷軋硅鋼片，先進的硅鋼片剪切線 ，階梯步進鐵心接縫，合理的鐵心、線圈結(jié)構(gòu)，不迭上軛等先進工藝，計算機優(yōu)化設(shè)計等等，使得我廠新系列產(chǎn)品損耗值，達到世界先進水平。 SC(B)10系列比現(xiàn)行國標（GB/T10228）空載損耗P0下降33％，負載損耗平均下降15％，總損耗平均下降約19％。

　　 然而，值得注意的是，在原材料相同的情況下，苛求更低的損耗值是不盡合理的。此時，空載損耗的降低將導(dǎo)致用鐵(硅鋼片)量增加，負載損耗的降低將導(dǎo)致用銅量增加。收益與付出是需要精心權(quán)衡比較的。

　　1.2 聲級水平

　　 聲級水平是指額定電壓及額定頻率下，變壓器鐵心處于激磁條件時，在規(guī)定的輪廓線上測得的聲壓級水平(A)加權(quán)平均值。變壓器的聲壓級水平，其根源是由鐵心激磁時產(chǎn)生磁致伸縮所引起。國家標準中規(guī)定的聲級水平dB(A)值，是指A加權(quán)聲壓級水平在空載時的值。

　　負載下噪聲值與負載電流大小有關(guān)，超銘牌容量運行時，噪聲要增高，然而二者關(guān)系并未有定量的確切數(shù)據(jù)。在過激磁運行時，聲級明顯增高，這往往是很多客戶反映夜間變壓器噪聲增大的主要原因。目前，由于電網(wǎng)容量增大，區(qū)域變電站已深入負荷中心，供電半徑減少，致使10KV側(cè)的供電電壓升高。若有這種情況，可建議客戶根據(jù)供電部門提供的確切資料，洽商將額定電壓設(shè)定成10.5KV。并根據(jù)實際運行的記錄數(shù)據(jù)，分析確定一個合適的電壓分接頭位置，并適時對分接頭進行調(diào)整，這樣就可把噪聲降低到最低，控制好噪聲擾民的情況。

　　 SC(B)10系列配電變壓器已將其噪聲比現(xiàn)行國標（JB/T 10088--1999 6～220KV級變壓器聲級）降低達10～20dB(A)。新系列2500KVA及以下容量的配電變壓器，噪聲一般可控制在50dB(A)以內(nèi)（請見圖3.聲級水平比較）。35KV特大容量如16000KVA電力變壓器通?？煽刂圃?0dB(A)左右。SC(B)10新系列降噪環(huán)保的優(yōu)良特性受到設(shè)計單位及廣大客戶的歡迎。

 

　　 綜上所述，新的10系列干變的節(jié)能降噪主要技術(shù)性能參數(shù)已達到世界先進水平。

2 額定容量及負載能力

　　通常我們標稱的變壓器容量，即是指額定容量，也是銘牌上標注的容量。它是由在分接開關(guān)位于主分接時，由額定空載電壓與額定電流之乘積所決定的。這一容量是在正常使用時，變壓器能連續(xù)輸出的最大容量，某變壓器的實際輸出容量，則由其負載時的電壓和電流所決定。自然空氣冷卻（AN）時，正常使用條件下，變壓器可連續(xù)輸出100％的額定容量。

　　干式變壓器具有較強的超銘牌運行能力。在應(yīng)急情況下，變壓器的實際負載能力可超過額定容量。SC(B)10系列產(chǎn)品，當環(huán)境溫度20℃時，可長期過載1.16倍。若需過載1.5倍，其過載時間必須限定在30～60分鐘以內(nèi)（參見圖4）；或投入風(fēng)機，使變壓器在強迫風(fēng)冷狀態(tài)下運行，可持續(xù)1.5倍過載運行。

　　順特電氣的10系列新產(chǎn)品，平均溫升比國標（F級絕緣100K）下降17K。這就帶來兩大好處：其一，按照干式變壓器壽命10℃法則，在額定負載下，使得10系列變壓器的使用壽命成倍增加；其二，在變壓器額定壽命期內(nèi)，有更強的過負載能力、更高的可靠性。

　　工程實踐中，設(shè)計院工程師常提出這樣的問題――干式變壓器風(fēng)冷時能否在1.5倍Se（額定容量）下長期運行？ ①干式變壓器在風(fēng)冷狀態(tài)下，可以在1.5Se下長期運行----但此時必須嚴密監(jiān)視變壓器的運行溫度，絕不能使其超過額定溫度?、诖朔N運行狀態(tài)是不經(jīng)濟、不合理的。由于負載損耗與電流平方成正比，使其損耗大而效率降低；③阻抗電壓大，且風(fēng)機壽命不長； ④變壓器能否實際運行在1.5Se情況下，還決定于變壓器高低壓進出口總開關(guān)及母線（排）的配置。通常，設(shè)計院是按變壓器的額定容量Se來選配高低壓開關(guān)、母線等輸入輸出設(shè)備元件的，此時若出現(xiàn)強過載，這些元件將無法承接而跳閘。當需要利用干變的過負載能力時，上述元件的選配就必須與其過負載能力相匹配。綜上所述，對這一問題的回答是：強迫空氣冷卻（AF）時，正常使用條件下，變壓器容量可提高50％，適用于各種應(yīng)急過負荷或斷續(xù)過負荷運行；由于負載損耗和阻抗電壓增幅較大，風(fēng)機壽命不長，故不推薦強迫風(fēng)冷長時間連續(xù)過負荷運行；此時，必須嚴密監(jiān)測變壓器的運行溫度，絕不允許超過其額定溫度!

　　在工程實踐中，如何充分利用干式變壓器的超銘牌運行能力呢？筆者曾在有關(guān)論文中提出過兩點參考意見（①可以在計算、選配容量時，根據(jù)負載性質(zhì)及重載時間段，適當減小變壓器容量；②可減少備用容量或備用臺數(shù)），得到設(shè)計和使用單位的贊同和應(yīng)用。我們期望充分而合理的利用其超銘牌運行能力，節(jié)省建設(shè)資金。

3 溫度控制系統(tǒng)

　　SC(B)10系列干變配備有完整的溫度保護控制系統(tǒng)，為其安全運行提供可靠保障，參見圖5。