专家： 城市供电变压器发展趋势

110kV变压器选型
    随着城市化进程的加快，在老城区改造和新区建设中，为减少占地采用GIS全封闭组合电器，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，部份变电站采用新型的110kV变压器是一种不可回避的选择。除现有的110kV油浸式变压器之外，可以选择的新型变压器有：
    l、干式变压器，主要是树脂浇注型的产品，目前在35kV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，存在的问题主要还在于三相变压器线圈沿面设计场强过高，长期运行的绝缘可靠性及对环境的适应性还存在一些问题。IEC标准正在修改中，将要通过的新标准中提出的环境、气候和燃烧三项试验是考核干式变压器绝缘性能的重要方法。
    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。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。目前国内在北京、上海、深圳等城市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。
    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，9油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，提高过载能力，改善其防火阻燃性能，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标准也在制定中。这种变压器存在油色谱、瓦斯保护粘度高等问题，负载损耗较高。
    4、电缆变压器，国外的一些大公司已推出实用化产品，ABB有这种产品在运行，国内已有一些变压器制造厂和高校相结合正在开发类似产品，可望在110kV这个电压等级较好的解决变压器的无油化、防火阻燃性能。但主纵绝缘的概念和常规的绕组波过程理论，用于电缆变压器已有根本的改变。其绝缘结构设计及试验技术有待研究探讨。
变压器承受短路能力
    城网用电力或配电变压器，由于其电压比较大，阻抗相对较低，故其承受短路能力也显得十分重要。IEC标准和国标已于近期修改，新标准2004年1月1日开始实行，对变压器承受短路能力的试验提高了要求，从过去的试验三次改为试验九次，而且短路试验后的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后进行。试验考核更为严格，从而对城网用变压器提出更高的要求，无疑对提高其运行可靠性是十分有利的。按老标准通过短路承受能力试验的变压器，是否能通过新标准的试验要求是值得考虑的问题。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。
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。从上世纪九十年代开始，国家推行淘汰高耗能产品的政策，配电变压器已历经2-3次大的升级换代过程，目前各种类型的干式和油浸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(国家发改委要出台政策)，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。
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，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。例如配电变压器节能是否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，例如小容量段的产品制定限制损耗的标准。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，以此带动其它产品的节能降耗设计。
    3、变压器的节能降耗必须兼顾低压配电系统降低线损，减小电压波动，提高供电质量的连带效应(电网线损里，变压器占1／3，其余在配网里)，决不能孤立的看待配变节能工作。标准对配变的小型化，密布点，限制供电半径，降低低压配网线损，改善供电质量应有正确的引导，除了大功率集中供电负荷需要之外，应鼓励建筑设计部门因地制宜地合理配置变压器，在长期运行的经济性、合理性和增大配电装置一次性投资之间进行综合比较，改变现在配变单台容量越选越大的不正常的状况。
    4、铜铁损耗比问题，即变压器负载和空载损耗比，  是由变压器的负载率决定的。一般而言，负载率低，铜铁耗比应增大：反之负载率高，铜铁耗比应减小，但这都是建立在矽钢片材料性能不断进步的基础之上。过去惯用的做法是搞二个系列，一个系列适用于城网，负载率高，一个系列适用于农网，负载率低。能否在同一系列中，把握城、农网变压器的典型容量不同的特点，选取不同铜铁耗比的变压器：即农网采用的变压器，由于居住分散，容量一般较小，负载率低，可采用铜铁耗比大的变压器，而城网用变压器一般居住较集中，负载率较高，选用容量稍大而铜铁耗相对比较小的变压器，即系列容量低端和高端的变压器不必强求采用统一的铜铁耗比。对变压器损耗的评估，除有功损耗，即空载和负载损耗的总和之外，还应考虑无功损耗。在这方面目前采用的铁心多级接缝工艺，可将空载电流降至较低水平。卷铁心变压器空载电流也很低，具有一定优势。阻抗电压一般变化不大，对无功损耗影响不大，可不予考虑。对变压器而言，有功损耗所占比例较大，是影响变压器损耗的主要方面。
    5、在推出一个新的节能型变压器系列来的时候，不能不考虑系列各种不同容量规格产品设计中的材料消耗问题，在节能的同时，也不能过份地增加材料的消耗，应将单位容量的材料消耗量作为进行综合考虑。且不应单纯追求材料性能指标要求，减少对国外材料供应商过份的依赖。
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