变压器在10kV配电设施中的应用

摘要：随着我国电力事业的发展和电网改造的深入，作为电力系统中关键的设备，配电变压器的选择及安装显得尤为重要。而且，合理选择和使用10kV配电变压器，能够保证变压器的经济运行、降低损耗、安全可靠供电。据此，本文主要对变压器在10kV配电设施中的应用进行了详细分析。 关键词：变压器；10kV配电设施；应用 一、在10kV配电设施中变压器的选择 （一）配电变压器容量选择

通过调查发现，目前在我国选择配电变压器的容量时，由于缺乏科学的分析计算，没有充分的考虑到容量过大或过小的情况，这样不仅增加了投资，也会增加损耗。因此，我们在选择配电变压器容量的大小时，一定要做到经济、合理的运行。首先，应该考虑到用电设备的增、减容量及大约时间，从而确定是一次性的使用大容器的配电变压器，还是分不同批次增加配电变压器的台数，达到节约投资，使经济效益最大化。其次，要结合各个地区用户用电量的负荷大小和发电设备所需求的容量多少，合理地选择配电变压器的容量。最后，根据不同用电设备的额定功率中同时率和效率的不同，计算出电力需求的容量。通常情况下，在城市或者人口密集的地区，由于用电用户多且需求较大，所以一般采用容量较大或多台配电变压器。而如果在农村或人烟稀少的地区，由于用电用户较少，所以一般采用容量较小的配电变压器。总之，要根据不同地区的用电需求，科学合理的选择配电变压器的容量。 （二）配电变压器型号选择

我国在进行电网改造前，基本使用SJ系列的配电变压器供电，这种变压器能耗损失非常大，大约占电网系统损耗的30%。为了减少能耗和不必要的损失，提高供电的质量，随着科技发展，加大对于变压器新产品的研究。近年来，我国新开发的节能型变压器有S8、S9和S11三大类。10kV级S9、S11变压器是沈阳变压器研究所研究出来的新产品，采用全充油密封型、没有储油柜，通过温度和负载的变化引起油体变化，由油箱的弹性来调节电压。相比较S7，它的耗损降低了约30%，耐雷电冲击抗短路能力更强，节能效果也更明显；降低了变压器的外观大小，占地面积更小；噪声低，设计结构更加紧凑；变压器的封装采用真空注油工艺，能有效防止氧气和水分侵入；使用寿命更长；无需吊心检查，免去了维护费用；是目前我国的最新的变压器节能产品。 （三）配电变压器台区位置选择

配电变压器安装位置的选择必须保证输送电压的质量、减少线路的损耗、工程投资成本最小化、施工方便及不影响城市环境，根据不同地方的实际特点，综合考虑。它主要遵循的原则为：安装在负荷中心附近；安装在电源两侧；安装在进出线方便的地方；安装在环境干燥通风的地方；严禁安装在潮湿、高温及易燃易爆危险的场所；设备的运输要方便；要留有扩建和发展的余地。城市10kV配电变压器台区线路的供电范围应根据其负荷量的大小来定，一般而言，市区的线路不超过250m，如果特别热闹繁华的地区不宜超过150m，应采用短距离、多台变压器供电，要方便更换和检修且车辆、行人不会接触到的地方。农村相对城市用电户数较少，依据“小容量、密布点、短半径”的特点，所以，农村线路的供电范围最大为500m。

二、在10kV配电设施中变压器的安装

（一）台架

农网改造后，大多是使用双杆柱上安装变压器，两杆的根开为2m。对于10kV配电网中杆架上面安装变压器，一般需要将最大容量控制在400kVA以内，两杆的中心间距为2.5m。配电变压器台架用两条或四条槽钢同定于两电杆上，台架与地面的距离不低于2.5m，台架的平面坡度不大于1/100，变压器底座与台架用螺栓连接。腰栏需要使用直径大于等于4mm的铁线进行两圈以上的牢固缠绕，腰栏与带电部分的距离要大于等于0.2m。最后需注意的是，应该在变压器高压柱头的上部进行防鼠罩安装并且及时悬挂有关的警示牌。 （二）避雷器

针对高压侧的避雷器，需要将其安装于高压熔断器以及配电变压器之间，同时要偏向变压器，但又要将其控制在变压器的端盖0.5m以上，只有这样才能够有效控制雷电冲击下的引下线电感会对配变所造成的影响，同时又能防止整个线路停电时对避雷器的维护检修。其次，需要在低压侧配电箱的内部装置低压避雷器，从而有效的将低压反变换波和低压侧雷电波拦截在外，并且保护配电变压器及其总计量装置。 （三）接地装置

对于接地装置的安装过程应该多关注其安装质量。由于10kV配电变压器经常遭受雷击，因此需要重视对于接地材料的选择，对接地体外露部分应涂防锈漆，以保护其安全可靠。接地装置的接地电阻必须符合规程规定值。对10kV配电变压器：当容量处于100kVA以内的时候，它的接地电阻需要小于等于10欧姆；反之，容量在100kVA以上时，它的接地电阻就需要大于4欧姆。另外，对于完工后的接地装置需要进行严格的接地电阻测试，只有在检测合格后才能够进行脚填土。

（四）低压JP柜

在配电网中低压JP柜集配电、计量、保护（过载、短路、漏电、防雷）、电容无功等各项补偿于一体，因此具有很重要的保障安全作用。安装10kV配电的台区当中JP柜，首先需要的就是对变压器的总容量进行匹配选择，进而选择在变压器的下方角钢支架位置处安装，从而使得安装的稳定性提高，必须对其柜门进行冠岩，防止出现水和雾的影响所产生的电气短路现象。 （五）跌落式熔断器

在极短时间内将熔丝熔断，利用这种方式可以减小对于配电变压器的破坏程度，并且熔断器距离地面的直线距离应该高于4.5m，相邻熔断器间要有大于

0.5m水平距离，为了进一步使得熔丝管在操作和熔丝熔断后依然可以正常地跌落下来，地面垂线和熔管轴线之间需要有15%～30%角。低压侧熔断器的底部应该与地面保持超出3.5m的距离，对地的距离要大于等于0.2m。在选择有关跌落式熔断器装置的开关熔丝时可以根据以下标准进行选择：在配电变压器的内部以及高、低压出线管一旦出现短路现象可以理解熔断，熔丝熔断时间应该控制在0.1s以内。配电变压器的容量要低于100kVA，与此同时，高压侧一次的熔丝的额定电流应该是2-3倍的变压器容量的额定电流；反之，容量高于100kVA的，高压熔丝的额定电流是1.5-2倍的变压器容量的额定电流。 三、在10kV配电设施中变压器常见故障 （一）分闸故障

分闸故障的情况主要可以分为机械故障和电器故障。电器故障的发生原因主要为控制回路转换开关由于断线造成的自动断开、辅助开关烧坏而造成的自动断

开、线圈电压过小或为零和线圈烧毁。机械故障发生可能为机械老化、安装不当等原因造成的。 （二）机械故障

10kV配电变压器发生机械故障，是由于操作机构的松动、磨损和限位调整而导致其自动跳闸、电动手动不能分合，机械连锁的故障；由于限位点出现偏移而产生操作机构的故障。 （三）合闸线圈故障

合闸线圈一般是用铜线绕成空心的圆柱形线圈的形状，它是通过利用通电后的电磁作用，把电能转化成机械能，使合闸线圈的衔铁来撞击断路器的合闸操作机构，达到断路器合闸的目的。合闸线圈设计要求只能进行短时间的通电，如果通电时间较长，则会出现合闸失败的现象。 （四）轻重瓦斯故障

变压器发生故障时，瓦斯可以起到保护主要元件的作用。当轻瓦斯出现动作信号时，一般是由于瓦斯继电器上部存在少量气体，造成的油面下降，水银节点发生闭合。而当重瓦斯出现动作信号时，一般是由于电器上部出现大量气体，瞬间增大油箱压力，使磁铁向弹簧触点发生移动，造成断路器跳闸。 结语

总之，在电网系统完善和结构合理过程中，在10kV配电设施中，合理选用变压器，必须要精确和谨慎，确保变压器和配电线路运行的安全性与稳定性。在施工时，注重细节，防止发生安全事故，在使用时，定期检查和维修，以此最大程度上保证供电安全。 参考文献

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