陳 華

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)同晟達(dá)煤業(yè)有限公司，山西 霍州 031400）

同晟達(dá)煤業(yè)公司主變壓器為油浸式，煤礦技改的需求使得需要對(duì)原來的變壓器進(jìn)行改造升級(jí)，在興縣礦區(qū)當(dāng)中使用31500kVA、110kV級(jí)樹脂澆注干式變壓器?，F(xiàn)將改造升級(jí)安裝過程以及相應(yīng)的效果分析如下。

1 干式變壓器的選型

110kV樹脂澆注干式變壓器的優(yōu)點(diǎn)主要有：

（1）高防潮性能。繞組完全被樹脂真空封閉，可在100%濕度下正常運(yùn)行，在100%濕度條件下長期保管后亦無須做干燥處理，可以直接投入運(yùn)行。

（2）耐電暈特性。從環(huán)氧樹脂材料的混合到澆注，全部作業(yè)在真空條件下進(jìn)行，不存在由氣泡產(chǎn)生的電暈現(xiàn)象所引起的線圈絕緣老化問題，保證長期的使用壽命，局部放電量小。

（3）耐短路特性。浸有樹脂的玻璃纖維絲用直繞或斜繞的方法把繞組包封起來，在包封層中玻璃纖維的含量高，因此具有比油浸式變壓器更強(qiáng)的耐短路機(jī)械強(qiáng)度。

（4）難燃性。沒有變壓器油，具有難燃性的優(yōu)點(diǎn)，安全可靠，另外其絕緣介質(zhì)在常溫狀態(tài)下的物理化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。

（5）過載能力強(qiáng)?？商岣呷萘?5%，可以應(yīng)用于各類過負(fù)荷運(yùn)行，保障煤礦供電的安全。

（6）耐熱性能和散熱效果好。110kV樹脂澆注干式變壓器的絕緣材料屬于F級(jí)，其最高穩(wěn)定溫度可允許到190℃。設(shè)計(jì)時(shí)其體積可以更小，內(nèi)部采用軸向多層設(shè)置散熱氣道，提高了其散熱性能。

從以上的優(yōu)點(diǎn)可以看出，樹脂澆注干式變壓器還是比較適合應(yīng)用于興縣礦區(qū)主變壓器的改造工程當(dāng)中的。盡管其采購成本單價(jià)高于前期使用的油浸變壓器，但是從工作性能以及后期的維修管理費(fèi)用綜合考慮的話，還是具有非常好的推廣價(jià)值。

2 干式變壓器改造工程實(shí)施方案

2.1 改造的基本情況

興縣礦區(qū)干式變壓器改造工程選擇了應(yīng)用比較廣的SSZ9-31500/110型變壓器。主要的技術(shù)規(guī)格如下：電壓110kV；額定容量31500kVA；負(fù)載耗損157kW；阻抗電壓10.5%；相數(shù)頻率：三相50Hz；空載損耗35kW；負(fù)載損耗105kW；尺寸6650×4950×5420m。其內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 SSZ9-31500/110型干式變壓器結(jié)構(gòu)示意圖

在改造工程當(dāng)中，新的干式變壓器主要是用來替換原來的3#主變壓器。原有的2臺(tái)油浸變壓器保留備用，當(dāng)日常使用的干式變壓器發(fā)生故障或是準(zhǔn)備維修時(shí)，先將備用的油浸變壓器并網(wǎng)工作，等待系統(tǒng)穩(wěn)定后才進(jìn)行下一步的工作處理。

2.2 干式變壓器的安裝配置

先將以往的油浸式變壓器拆除到另外的地方進(jìn)行安置，在原來位置做地坪來進(jìn)行干式變壓器的安裝，利用原有的兩側(cè)隔墻架設(shè)鋼架作成室內(nèi)結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)的安裝主體及配套設(shè)備有：SCZ9-X-31500/ 110干式主變壓器1臺(tái)，載調(diào)壓機(jī)構(gòu)1套，冷卻系統(tǒng)1套，電腦保護(hù)控制系統(tǒng)1套，避雷器設(shè)備1套，另外還需要對(duì)原來的6kV進(jìn)線柜及部分母線進(jìn)行改造。

（1）干式變壓器主體。主要采用串聯(lián)分段圓筒式結(jié)構(gòu)，加軸向散熱氣道，器身采用拉板緊固結(jié)構(gòu)。其三相設(shè)備都是分開進(jìn)行，采用接線方式進(jìn)行組合聯(lián)接。

（2）冷卻系統(tǒng)。該干式變壓器配置有冷卻風(fēng)機(jī)與自動(dòng)溫控系統(tǒng)，其目的主要是做冷卻使用。保障主變壓器的熱量能及時(shí)地散開，同時(shí)可以清理氣道的灰塵。

（3）有載調(diào)壓。采用的CZ型真空有載分接開關(guān)是智能型數(shù)字式電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。通過智能控制器，來實(shí)現(xiàn)其開關(guān)的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。

（4）避雷系統(tǒng)。變壓器110kV側(cè)分別“T”接3只金屬氧化物避雷器，并安裝有自動(dòng)記錄儀來記錄避雷次數(shù)。

3 改造工程完成后的試運(yùn)行情況及問題解決

3.1 試運(yùn)行情況

2015年2月～6月，金曼克公司按煤礦方的要求將SCZ9-X-31500/ 110干式變壓器制造完畢，先后進(jìn)行了整體的安裝，并做了完整的電氣試驗(yàn)和繼電保護(hù)的整定。等待安裝完成，公司進(jìn)行電氣和安裝的驗(yàn)收后，又進(jìn)行了沖擊送電、核相、合環(huán)等相關(guān)環(huán)節(jié)的工作。

2015年6月～8月，讓干式變壓器進(jìn)行了空載、帶載運(yùn)行的小面積試驗(yàn)。等到7月15日，讓變壓器掛網(wǎng)進(jìn)行正常的工作運(yùn)行，在整個(gè)的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，其最高的工作電流達(dá)1200A，運(yùn)行工作一切正常，沒有發(fā)生異常情況。

2015年8月～10月，8月22日變壓器帶12000kW負(fù)荷試運(yùn)行，48h內(nèi)運(yùn)行情況良好，溫升正常。溫升模擬試驗(yàn)結(jié)果表明，智能溫控器能達(dá)到預(yù)期設(shè)定的啟動(dòng)和停止功能。9月23日，變壓器滿負(fù)荷18000kW工作，瞬間沖擊性負(fù)荷可達(dá)26000kW，運(yùn)行情況良好，溫升正常，有載調(diào)壓試驗(yàn)正常。

2015年11月～12月，期間對(duì)干式變壓器同2臺(tái)備用油浸變壓器進(jìn)行了負(fù)荷轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，結(jié)果運(yùn)行情況符合設(shè)計(jì)預(yù)期效果。12月28日，總公司對(duì)同晟達(dá)煤業(yè)公司SSZ9-31500/110型干式變壓器改造工程進(jìn)行整體驗(yàn)收，經(jīng)過專家組對(duì)前期實(shí)驗(yàn)資料以及現(xiàn)場運(yùn)行情況的審核，一致認(rèn)為該變壓器在興縣礦區(qū)中運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到了前期的設(shè)計(jì)要求，可以保障煤礦供電系統(tǒng)的供電要求，同意通過驗(yàn)收。

3.2 存在的問題及解決對(duì)策

（1）運(yùn)行過程發(fā)現(xiàn)改造后的干式變壓器的散熱性能沒有達(dá)到預(yù)期的效果。為保護(hù)變壓器的安全，在總公司驗(yàn)收專家的指導(dǎo)下，給變壓器增加了1套備用冷卻系統(tǒng)，以備不時(shí)之需。

（2）沒有考慮到在進(jìn)行合閘過程中沖擊過電壓的影響，對(duì)有載調(diào)壓分接開關(guān)靜觸頭有妨礙作用，影響甚大。技術(shù)人員隨后進(jìn)行了改造處理，把分接開關(guān)靜觸頭間距增大到20mm。

4 改造效果分析

（1）直接經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算。從當(dāng)前運(yùn)行情況來看，煤礦每個(gè)月節(jié)約基本容量費(fèi)用11.2萬元，全年11.2×12=134.4萬元。按整個(gè)系統(tǒng)的平均負(fù)荷18000kW考慮，其能節(jié)約電能17.4萬度，電費(fèi)節(jié)約8.7萬元，全年共計(jì)可以節(jié)約費(fèi)用143.1萬元，給煤礦帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）安全和環(huán)保比較。干式變壓器的特點(diǎn)就決定了其使用過程無油，另外加工制造材料都是F級(jí)的阻燃材料，保障了其基本的安全性能。以前煤礦2臺(tái)油浸變壓器每年需要消耗掉20t的油料，油料的采購需要成本，直接排放對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很嚴(yán)重的污染，進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)保處理又會(huì)增加煤礦的運(yùn)行成本。而干式變壓器在這過程中無污染源產(chǎn)生。

（3）維修管理和保養(yǎng)工作比較方便。干式變壓器沒有滲漏現(xiàn)象產(chǎn)生，同時(shí)也沒有加油、換油、濾油等工作環(huán)節(jié)，維修和保養(yǎng)工作十分便利。

綜合考慮以上情況，山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)準(zhǔn)備在其煤礦全面推廣SSZ9-31500/110型干式變壓器的改造工程。

5 總結(jié)

從當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)來看，樹脂澆注式干式變壓器是應(yīng)用主體。本文對(duì)31500kVA、110kV級(jí)樹脂澆注干式變壓器改造工程的施工方案進(jìn)行了分析，并對(duì)其安裝過程以及改造后的效果進(jìn)行了分析，認(rèn)為其改造方案可行，該干式變壓器經(jīng)過2年的運(yùn)行穩(wěn)定可靠。