摘要：随着社会用电量的增加，以10kV电压等级作为中压配电电压已经难以满足社会的发展需求，甚至于现有10kV中压配电网有限的供电能力与日益增长的负荷需求之间所形成的矛盾越来越激烈化，而为了解决这一矛盾，将10kV升至20kV十分有必要。需要注意的是，由于10kV中压配电网使用了较长时间，仍然存在大量的10kV配电设备，其中以配电变压器和箱式变电站为主，为此，本文围绕10kV配电变压器和箱式变电站进行升压改造为主进行相关方面的探讨和研究，以供借鉴。
关键词：10kV；变压器；箱式变电站
一、前言
社会的进步是需要建立在资源的使用前提之下，其中电力资源作为社会需要使用到资源的重要组成部分，为了保障电力资源供给，我国采取了一系列措施来促使这一目标得到实现。在我国电力系统中，10kV作为中压配电电压等级是长期存在的，并且在很长一段时间中是发挥着重要的作用，但是随着社会经济的快速发展，尤其是在城市地区，负荷密度明显增加，为了满足人们对电力资源的需求，将10kV升至20kV，同时将原有10kV中压配电网下的10kV配电设备，比如说配电变压器、箱式变电站等进行升压改造，不仅有利于提高线路供电能力，缓解10kV中压配电网有限的供电能力与日益增长的负荷需求之间所形成的矛盾，而且也有利于提高中压配电压等级，促进整体的进步与发展。
二、10kV配电变压器的升压改造分析
首先探讨的内容是10kV配电变压器的升压改造，针对这一部分内容的分析是需要从两个方面入手，一是配电变压器的分类，二是针对不同类型配电器的升压改造研究，通过对这两个方面内容的研究，以此来更好的明确10kV配电变压器的升压改造工作。
（一）配电变压器的分类
总的来说，无论是哪一种类型的变压器，铁芯和绕组作为变压器传递能量的核心部分都是类似的，但是从个体角度来说，变压器在主绝缘材料、性能型号、铁芯材料、铁芯结构方面还是存在差异之处，而不同类型的配电变压器，其升压改造可行性也存在明显差异，需要具体问题具体分析。具体来讲的话，首先是按照绝缘材料的不同，可以将变压器类型分为油浸式变压器和干式变压器两种，干式变压器的铁芯主绝缘体是由固体绝缘材料构成，以环氧浇注式干式变压器使用效果最好，其特点在于结构简单、维护方便、可靠性高、安全性好等，而油浸式变压器的主绝缘体是液态绝缘材料，所使用的油属于天然矿物油，具有良好的绝缘和散热性能。其次是按照性能型号的不同来区分，常见的变压器型号有S9、S11、SCB10等，这一性能代号表示的是变压器的空载损耗和负载损耗大小的水平。再次是按照铁芯结构的不同，可以将变压器分为叠铁芯变压器和卷铁芯变压器，前者的铁芯是根据薄硅钢片叠制而成，而后者是由钢硅片连续卷绕而成，两者相比而言，卷铁芯变压器优于叠铁芯变压器。最后是配电变压器经常使用的铁芯材料分为普通材料和新型材料，前者代表性的材料为钢硅片，后者的代表是近几年来出现的非晶合金材料，各自有着各自的优缺点，需要结合实际发展情况而具体使用。
（二）以干式变压器和油浸式变压器为例探讨配电变压器的升压改造
根据实际发展情况而得知，性能7级以下的变压器没有改造的必要，同时卷铁芯变压器、非晶合金铁芯变压器等改造效果不大，因此，10kV配电变压器的升压改造主要集中在干式变压器和油浸式变压器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆环氧树脂浇筑干式变压器的主要结构包括铁芯、高压绕组、低压绕组、树脂、夹件等，选择SCB10-800/10型号的干式变压器与SCB10-800/20型号的干式变压器，随着10kV升至20kV，SCB10-800/20型号的干式变压器在尺寸上与SCB10-800/10型号的干式变压器是有着较大的差别，其中绕组轴线尺寸上差别更加明显，从中可以得出对SCB10-800/10型号的干式变压器进行等容量改造至20kV电压等级的SCB10-800/20型号的干式变压器是较难的，由于技术上无法实现，那么从降容量的改造入手，从800kVA容量入手逐步降容处理，在以此计算的基础上发现只有降到400kVA之后，SCB-400/20型号变压器的绕组才能满足SCB10-800/10型号的干式变压器，之后保留原有铁芯，计算高、低压绕组部分，并且分析各个方案的经济性，从中可以得出，SCB10-800/10、SCB10-800/20这两种型号的干式变压器，不同电压等级相同容量的干式变压器的成本相差不大，所以在改造中对干式变压器是较为可行的。油浸式变压器的结构是比干式变压器结构复杂，但是都是遵循变压器设计的基本定律，对于油浸式变压器的改造是分为减容量改造和等容量改造两种方法，这两种方法都涉及线圈改造、转换开关、套管更换等环节，不同之处在于随着容量的降低，减容量改造方式之下可以选择与原绕组线圈相比截面较小的线圈导线，促使改造后的绕组线圈可以更好的放置在原空间内。
三、10kV箱式变电站的升压改造研究
在明确10kV配电变压器的升压改造内容之后，这一章节主要探讨的内容就是围绕10kV箱式变电站的升压改造内容为主，通过提出以下几个方面的论点来进行探讨和研究，从而促进整体的进步与发展。
（一）欧式的箱式变电站升压改造
箱式变电站，简单来理解的话，就是在一个防潮、防锈、防尘、防火、全封闭、可移动的钢结构箱中将变压器降压、低压配电等功能有机组合在一起的设备，根据产品结构不同和采用元器件的不同，分为欧式的箱式变电站和美式的箱式变电站。首先对欧式的箱式变电站的升压改造予以分析。欧式的箱式变电站，其设计目标在于免维护，因此，将高、低压控制、保护电器设备是直接装入箱内，在箱内不需要操作走廊，以此来减小箱式变电站的体积。欧式的箱式变电站主要分为高压室、变压器室、低压室这三个部分，对欧式的箱式变电站进行10kV升至20kV电压等级的升压改造，主要体现在高压开关柜和箱式变电站内部变电器的升压改造上。一方面对于高压开关柜的升级改造，在坚持具体问题具体分析的原则基础上予以改造，比如说像终端型欧式的箱式变电站，配置单回负荷开关带熔丝，在升压过程中直接对高压负荷开关额定电压予以更换，而对于环网型欧式的箱式变电站，国产的一般是按照12kV等级设计，是难以符合要求，因此，直接更换；另一方面对箱式变电站内部变电器的升压改造，其升压改造方法可以参照上述所提到的方法来实施。
（二）美式的箱式变电站升压改造
10kV箱式变电站的升压改造，其次从美式的箱式变电站升压改造入手，与欧式的箱式变电站相比较而言的话，美式的箱式变电站具有体积小、噪音低、结构合理、操作方便、安装灵活等多个方面的优点，需要注意的是，美式的箱式变电站的另一个重要结构特点就是它的负荷开关、熔断丝、多工位环网负荷开关等结构都作为变压器的部件而安装在变压器的邮箱内部，这样的结构特点，使得美式的箱式变电站难以进行有效的升压改造，在进行10kV升至20kV电压等级的升压改造过程中，需要直接进行更换才能进行升压改造，因此，从美式的箱式变电站和欧式的箱式变电站中可以看出，对10kV箱式变电站的升压改造，要根据不同的箱式变电站类型来进行不同的升压改造。
四、结束语
10kV升到20kV是必然的发展趋势，在这一背景之下，原先的10kV配电变压器和箱式变电站，都需要进行升压改造，以便于更好的适应20kV电压等级，为此，本文分别探讨了10kV配电变压器的升压改造和10kV箱式变电站的升压改造，希望通过上述论点的探讨，能够促进整体的进步与发展。
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论文作者:郑圆
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：变压器论文; 变电站论文; 箱式论文; 绕组论文; 干式变压器论文; 铁芯论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第19期论文;