陳海東

摘 要：組合式變壓器主要是由變壓器、高壓室和低壓室三個方面構(gòu)成的，多以“品”字形態(tài)組成。文章主要分析了組合變壓器的構(gòu)造以及這種形式的變壓器高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)的設(shè)計理念，并闡述了在設(shè)計過程中需要重點掌握的幾點技術(shù)問題。

關(guān)鍵詞：組合變壓囂；高壓系統(tǒng)；低壓系統(tǒng)

變壓器一般安置在后面部位，所以被叫做后倉；高低壓室一般安置在前面部位，所以被叫做前倉，而也正是這三個是聯(lián)合在一起的，所以被叫做組合變壓器。這種形式的變壓器其好處是結(jié)構(gòu)構(gòu)造緊湊、體積小、安置容易、運用簡單、整體絕緣且密封、還可以深入到電力系統(tǒng)中負(fù)荷相對集中的地區(qū)等較多的使用好處，所以這種組合形式的變壓器所涉及的范圍也是相當(dāng)廣泛的，通常出現(xiàn)在居民住宅區(qū)、工業(yè)園區(qū)、商業(yè)中心和高層建筑等各種地方，以下是對組合變壓器的設(shè)計原理進行說明，其中也對變壓器、高低壓系統(tǒng)方面的設(shè)計做出了具體分析。

1 變壓器的設(shè)計

變壓器的設(shè)計跟普通油浸式變壓器的設(shè)計方法幾乎是完全相同的。鐵心的材料可以選用含碳低的硅鐵軟磁合金進行制作，這種材質(zhì)稱之為硅鋼片，或者是采用非晶合金進行制作；鐵心的構(gòu)造可以選用疊片的方式，也可以選用卷鐵心結(jié)構(gòu)；繞組材料選用銅導(dǎo)線或者是箔式的方法來進行。在對變壓器進行設(shè)計過程中需要特別注意的是組合變壓器的連接組別，這種變壓器有三相繞組有星形連接、三角形連接以及曲折形連接三種連接方法。

2 高壓系統(tǒng)設(shè)計

2.1 高壓系統(tǒng)進出線方式的設(shè)計

高壓系統(tǒng)的接線手法有三種：第一，環(huán)網(wǎng)型。這種接線手法是以一根電線從電源處進線，一根從變壓器的低壓側(cè)出線，最后一根是連接別的機器設(shè)備或是變壓器，從而為其他機器設(shè)備或是變壓器供應(yīng)電源；第二，終端型。這種接線手法是兩根電線一根從電源處進線，另外一根從變壓器的低壓側(cè)出線；第三，終端雙回路型。這種接線手法是一根線從電源處進線，一根從變壓器的低壓側(cè)出線，最后一根為備用電源，用意是為了一旦主進電源出線故障的時候，可以及時的用備用電源提供電力。

2.2 高壓系統(tǒng)負(fù)荷開關(guān)的選擇

組合變壓器的負(fù)荷開關(guān)分別為四位置開關(guān)和二位置開關(guān)。四位置開關(guān)有“T”型、“V”型和“I”型?！癟”型和“V”型開關(guān)都是能夠適用于環(huán)網(wǎng)型組合變壓器，“T”型和“V”型開關(guān)分為600A和200A兩種形式，負(fù)荷開關(guān)的電流值是從系統(tǒng)流通的電流值上得出的，也可以說是從環(huán)網(wǎng)總回路的電流值上得出的。電流值的結(jié)果不應(yīng)該從變壓器的大小上來決定。負(fù)荷開關(guān)的短路電流是從組合變壓器安放地點的短路容量來判斷的。短路容量是一個單純定義的計算量，并不是測量量。200A負(fù)荷開關(guān)具有著200A系統(tǒng)套管和肘型電纜插頭，肘型電纜插頭及電纜頭的大小需要從用戶所埋設(shè)的電纜直徑來判斷，例如：120ram2電纜所需要用到的電纜頭型號是A09，200A系統(tǒng)需要配置的電纜直徑為35-150ram2之間。銅電纜需要使用銅壓接頭，鋁電纜需要使用銅鋁壓接頭。600A負(fù)荷開關(guān)配備600A系統(tǒng)套管和T型接頭，600A系統(tǒng)所配備的電纜直徑為180-350ram2之間。“I”型負(fù)荷開關(guān)適合用于終端雙回路型組合變壓器。

2.3 高壓系統(tǒng)熔絲的設(shè)計

組合變壓器的防護措施是運用插入式熔絲（BAY-O-NET）和后備熔絲（ELsP）串聯(lián)到一塊來進行的。插入式熔絲很容易在超負(fù)荷、突發(fā)故障和油箱溫度太高時產(chǎn)生熔斷。因為這種狀況經(jīng)常出現(xiàn)，于是把熔絲設(shè)計成以插入的形式來進行使用，如此一來就可以在外面進行替換，減少了很多不必要的麻煩，操作既方便有簡單。而后備熔絲大多都是在電流過高，變壓器短路的時候才會產(chǎn)生熔斷，因為這種狀況不會時常出現(xiàn)，因此，一般都是將熔絲安放在變壓器的郵箱里面。插入式和后備熔絲在選用過程中，要結(jié)合兩種方法的保護特性，應(yīng)用時需針對種類各異的容量組合變壓器里面的插入式熔絲和后備熔絲的共同協(xié)作來進行。

2.4 高壓系統(tǒng)負(fù)荷開關(guān)的隔離設(shè)計

想要更好的降低在實際運行中負(fù)荷開關(guān)在切斷額定負(fù)荷電流時對變壓器中的油帶來的一定的揮發(fā)程度，那么可以把負(fù)荷開關(guān)單獨放在一個小室中，然后往小室中放入高燃點油，也就是不容易燃燒的油料，再在變壓器油箱里放入正常的25#油料，如此就能夠改善運行時負(fù)荷開關(guān)對變壓器中的油造成的老化現(xiàn)象，還改善了變壓器油箱內(nèi)部的油料帶來的較高溫度，起到了散發(fā)熱量的作用，而這主要是因為難燃油的粘度性較高。負(fù)荷開關(guān)中的隔離方法是把負(fù)荷開關(guān)安置于變壓器油箱的左邊，并且在負(fù)荷開關(guān)和變壓器油箱之間用專門的套管實行加密，用封條把負(fù)荷開關(guān)很好的隔離起來。在安放負(fù)荷開關(guān)的小室里，把油位表、壓力表、注油塞、溫度計等也裝入其中，并且仔細的對負(fù)荷開關(guān)實行壓氣試漏，必須使兩者之間不能出現(xiàn)滲漏的情況，充分發(fā)揮難燃油和普通變壓器油的能效。

3 低壓系統(tǒng)設(shè)計

低壓配電系統(tǒng)設(shè)計通常規(guī)定出了所設(shè)計的系統(tǒng)要根據(jù)工程特點、規(guī)模以及未來的發(fā)展規(guī)劃，要做到以目前所需的作為主要設(shè)計目的，但是也要考慮到未來發(fā)展問題。設(shè)計原理要合乎國家規(guī)定具有高效率、低耗能、產(chǎn)品性能優(yōu)異。低壓系統(tǒng)的設(shè)計方案要滿足用戶的使用需求，用戶的需求也都是不一樣的，比如：主進開關(guān)類型和電流值，出線開關(guān)的路數(shù)，電流值和類型等。以下是對比較普遍的變壓器低壓配置選取進行了簡單的講解。

3.1 主進開關(guān)的選取

因為低壓進線的開關(guān)跟別的回路開關(guān)都緊挨變壓器，所以對其的要求也相對較高。在防護過程中出現(xiàn)短路時，需對預(yù)期短路電壓、主進線開關(guān)和配電回路開關(guān)進行分?jǐn)?。主進開關(guān)大都采取的是智能型萬能式的斷路器，它能夠體現(xiàn)出對過載、欠壓、短路、接地等諸多智能防護功能，做到選擇性防護，而且工作準(zhǔn)確，可以避免突然斷電，從而提高供電的穩(wěn)定和安全性能，所以運用非常廣泛。斷路器額定電流值是按照低壓側(cè)的電流進行選擇的。選取時盡量不要跟變壓器低壓側(cè)的額定電流相差太多，過多的話會大大降低斷路器的防護功能。

3.2 分路開關(guān)的選取

分路開關(guān)大都是選塑殼斷路器，分路開關(guān)電流值和路數(shù)的選取要符合用戶的使用條件來進行設(shè)計安置，通常分路出線為4-6路，電流為200～400A。分路開關(guān)由于負(fù)載不同，所以分為很多類型，有配電保護型、電動機保護型和家用及類似分析保護型，因此選擇時要多加注意。

3.3 低壓系統(tǒng)無功補償?shù)脑O(shè)計

因為感性電器設(shè)備的不斷增多，導(dǎo)致功率因數(shù)降低，降低了變壓器的工作效率，所以非常有必要對組合變壓器進行無功補償，提升功率因數(shù)，提升變壓器的工作效率。組合變壓器無功補償?shù)氖址ň褪羌芯偷匮a償。補嘗的容量是變壓器容量的10%-30%左右，對于不足15kvar的補償采取一次性全容量投切，對于超出15kvar的補償采取全自動分段投切。全自動分段投切無功補償按照觸點投切的方法分別是有觸點和無觸點兩種，有觸點是指無功補償通過接觸器來控制電容的投切，電容的投切是按照功率因數(shù)的大小來決定，接觸器的吸合頻率較高。

4 結(jié)束語

在對組合式變壓器進行設(shè)計時首先需要知道D接線的連接方法。結(jié)合高壓系統(tǒng)供電體系采用高壓進出線接線手法（環(huán)網(wǎng)型、終端型和終端回路型）進行連接。負(fù)荷開關(guān)電流值的選用一定要對照環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)電流，不要對照變壓器的額定電流。插入式熔絲和后備熔絲在選擇時要結(jié)合自身的特性要求，運用時需確保兩個熔絲相互配合的程度。設(shè)計低壓系統(tǒng)時需要保證主進開關(guān)與分路開關(guān)的同時協(xié)作，如果采用全選擇性保護時，主進開關(guān)要發(fā)揮其過載長延時、短路短延時和短路瞬時三段防護功能。要不斷提升具有改革創(chuàng)新的精神，經(jīng)過正規(guī)的設(shè)計理念、高標(biāo)準(zhǔn)的配置要求，使組合式變壓器更好更加方便于人們使用。