国网临泉县供电公司 安徽 阜阳 236400
摘要：我国农网由于用电时段分布不均，容易造成部分地区配电变压器短时段严重过载运行，而高过载配电变压器比增加变压器容量和使用调容变压器更加合理经济。鉴于此，本文对面向智能电网的配电变压器重过载影响因素等进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：智能电网；配电变压器；重过载
一、高过载配电变压器的性能要求
近几年，由于用电量的不断增加尤其是在夜晚和重要节日期间用电量会明显增加，但是以目前农村配网变压器的运行状态和供电能力来说是不能有效满足特殊阶段高载荷的输电要求，所以会使农村在用电高峰期发生停电现象，给居民生活和生产带来了许多不便，对于解决配电变压器过载运行的问题目前有几种方法，比如根据用电情况将配电变压器的容量进行扩大，这也是解决过载、过压问题最直接的方法，但是这种方法的投资成本很高，并且增加配电变压器的容量后变压器的空载损耗却又增加了，进而造成了电网运行效率降低；还有就是根据农村用电情况选用调容变压器，但是这种变压器的成本依然很高；所以针对农村用电高过载情况选用在一定时间段内具有较强的负载运行能力的高过载配电变压器既经济又有效，虽然这种变压器在农村使用的还不是非常广泛，但是通过对该类变压器的性能要求和配置原则分析，一定会将该类变压器在农网配电中推广开来。
二、参考温度与性能参数
高过载能力配电变压器的绝缘系统有别于普通配电变压器。但是导则中并没有明确给出试验结果校正的参考温度。
对于采用高温绝缘材料的液浸式变压器，具有较高绝缘系统温度的绕组的参考温度应为变压器的参考温度，且参考温度为额定绕组平均温升加20℃。而额定绕组平均温升在导则中也没有明确给出。所以对于采用高于普通配电变压器绝缘耐热等级的绝缘材料的高过载能力配电变压器，其参考温度是值得商榷的。
《导则》中针对高过载能力配电变压器，给出了目前正在应用的10kV电压等级50kVA、100kVA和200kVA共3种容量的变压器性能参数要求。通过对比《导则》与JB/T3837、GB/T6451和GB/T25446中给出的空载损耗、空载电流、负载损耗及短路阻抗等参数值，不难发现《导则》与现在绝缘耐热等级为A级的普通配电变压器（参考温度为75℃）的标准要求值相同。因此，高过载能力配电变压器的参考温度也可以认为是75℃。
由于高过载能力配电变压器一般用于年平均负荷率低的配电区域，在一年中的大多数时间，变压器工作在低负荷状况，与普通配电变压器的总体负荷状况相似，故采用与普通配电变压器相同的参考温度是可以接受的。
三、应用情况
1、配变台区使用高过载能力前运行情况
电网某配变台区原采用630kVA常规配变，高峰期可达3.5h过载时间，最大负荷达1.75倍电流，集中时间在晚上6:30—22:00，日最大负荷在175%，日
注：“上一年度最大负荷”与“近3年最大负荷年均增长率”的交集点，即为台区应配置高过载能力配变的额定容量，当交集点为空时，表示该台区不适用高过载能力配变，应配置常规配电变压器。表中所示最大负荷范围以外的台区，不适用高过载能力配变。
最小负荷在10.8%，年平均最小负荷率在38.5%，年平均最大负荷率137%，年平均负荷率129%，那么此变压器每月都满负荷及超负荷时间达3.5h左右，已严重超负荷运行。
从负荷现象中可了解，是一种明显的晚上住宅区用电负荷高，同一区域在一天中的电力负荷是要么高负荷、要么低负荷现象，若采用增容考虑，那么必须选用最小1000kVA变压器，那么变成日最大负荷在111%，日最小负荷在6.8%，不符合经济运行要求。台区负荷电流情况如图2所示。
2、采用高过载能力配电变压器后情况
高过载变压器可在正常温升试验要求的基础上耐高温配变温升可满足F级及以上绝缘限制值，温升施加电流过程曲线顶层油、绕组（平均）、铁芯油箱及结构表面都是在100℃以内，绕组（热点）110℃。某台区采用高过载能力配电变压器后，最大负荷月发生在7月份，负荷为1598A（负载率175%）3.5h，是额定负荷的1.75倍。通过使用效果看，此变压器是可以在1.75倍额定电流安全运行3.5h的，并且该变压器采用的绝缘系统温升耐热等级可达到130℃，满足高负载下温升要求。经使用一段时间证明，该台区采用高过载能力配电变压器可安全运行。运行情况如表3所示。
从经济性分析，高过载能力配电变压器的购置成本是同容量的普通配电变压器的1.2倍左右。考虑变压器购置成本和空载年运行费，对比采用高过载能力配变和普通大容量配变两种方案，选择高过载能力配电变压器的购置成本与大容量变压器基本相当，但高过载能力配电变压器空载年运行费用只有大容量变压器的70%左右，相比普通大容量配变方案，高过载能力配变方案的经济性更优。
3、过载能力与过载能力试验
过载能力是《导则》中针对高过载配电变压器提出的有别于普通配电变压器的特殊要求。高过载配电变压器应满足以下要求：在正常温升试验要求的基础上，满足1.5倍额定容量6h（负荷上升和下降阶段各3h）、1.75倍额定容量3h（负荷上升和下降阶段各1.5h）、2.0倍额定容量1h阶段性连续运行，不影响变压器正常使用寿命并满足导则规定的试验温升限值。为验证高过载配电变压器的过载能力，《导则》中增加了过载能力试验。过载能力试验要求按照高过载配变温升试验施加电流过程曲线进行。《导则》中要求在施加电流并满足相应持续时间要求后，对油顶层温升及高、低压绕组温升进行测试，试验测量结果应满足相应绝缘耐热等级的限值要求。
结束语
高过载能力配电变压器是采用高温绝缘材料的新型变压器。相对于使用传统绝缘材料，采用高温绝缘材料的同负载能力的变压器会具备诸多优点，防火能力强，变压器的尺寸可以减小，变压器的重量也随之降低。合理使用高温绝缘材料，利用其在高温下更好的老化特性，将有利于延长变压器的预期寿命。这是对配电变压器采用高温绝缘材料的积极探索。但与此同时也应注意保证足够的裕度以应对高过载能力配电变压器较为苛刻的过载能力要求。
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论文作者:王海林,申二刚,王子群,鲁雪雷,牛小莉
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/18
标签：变压器论文; 能力论文; 负荷论文; 绕组论文; 绝缘材料论文; 温度论文; 容量论文; 《电力设备管理》2017年第8期论文;