引言
S11系列20kV級油浸式變壓器是我國電力系統(tǒng)中廣泛應用的配電設(shè)備之一,以其高效節(jié)能、運行可靠、維護簡便等特點,在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造、工礦企業(yè)供電及新能源接入等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。一臺性能卓越的變壓器不僅依賴于其核心設(shè)計與制造工藝,也離不開一系列高品質(zhì)配件的協(xié)同工作。本文將系統(tǒng)介紹S11系列20kV級油浸式變壓器的核心特性,并深入解析其關(guān)鍵配件的功能與重要性。
一、S11系列20kV級油浸式變壓器概述
S11系列是在S9系列基礎(chǔ)上改進而來的節(jié)能型配電變壓器,其空載損耗和負載損耗顯著降低,符合國家節(jié)能政策導向。20kV級是指其高壓側(cè)額定電壓等級,屬于中壓配電范疇。該系列變壓器采用全密封波紋油箱或普通油箱結(jié)構(gòu),內(nèi)部充滿變壓器油,起到絕緣和散熱雙重作用。其鐵芯通常采用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片,繞組則為銅導線或鋁導線繞制,具有結(jié)構(gòu)緊湊、過載能力強、使用壽命長等優(yōu)點。
二、核心變壓器配件詳解
變壓器的安全、穩(wěn)定、高效運行,離不開一系列精密配件的支持。以下是S11系列20kV級油浸式變壓器的主要配件及其功能:
1. 油箱及冷卻系統(tǒng)配件
油箱本體:作為變壓器的外殼,盛裝變壓器油和器身,提供機械保護。S11系列常采用波紋油箱壁,利用波紋片的彈性變形補償油的熱脹冷縮,實現(xiàn)全密封,減少油與空氣的接觸,延緩油質(zhì)老化。
散熱器/散熱片:附著在油箱壁上,用于增加散熱面積。變壓器運行時產(chǎn)生的熱量通過油循環(huán)傳遞到散熱器,經(jīng)空氣自然對流或強迫風冷(若配備風扇)散發(fā)到環(huán)境中。
油枕(儲油柜):連接在油箱上部,通過連通管與油箱內(nèi)部相連。其主要作用是調(diào)節(jié)變壓器油因溫度變化而產(chǎn)生的體積漲縮,減少油與空氣的接觸面,并通過內(nèi)置的膠囊或隔膜進一步防止油受潮和氧化。
吸濕器(呼吸器):安裝在油枕的通氣管道上,內(nèi)部填充變色硅膠干燥劑。當油枕內(nèi)空氣隨油位變化而“呼吸”時,吸濕器能吸收空氣中的水分和雜質(zhì),保持變壓器內(nèi)部絕緣油的干燥與清潔。硅膠吸濕后顏色會發(fā)生變化(通常由藍變紅),提示需要更換。
2. 絕緣與保護配件
高低壓套管:作為變壓器內(nèi)部繞組引出線與外部線路連接的絕緣接口。20kV級高壓套管通常為瓷質(zhì)或復合絕緣材料制成,能承受高電壓并保證對地絕緣。其結(jié)構(gòu)必須密封良好,防止進水和漏油。
氣體繼電器(瓦斯繼電器):安裝在油箱與油枕的連接管道中。當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障(如局部過熱、放電)產(chǎn)生少量氣體,或發(fā)生嚴重故障產(chǎn)生大量油氣流時,氣體繼電器會發(fā)出報警信號或觸發(fā)跳閘信號,是重要的非電量保護裝置。
壓力釋放閥:安裝在變壓器油箱頂部。當變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障,壓力急劇升高超過設(shè)定值時,壓力釋放閥會迅速開啟泄壓,防止油箱因壓力過大而爆炸,事后可自動復位或更換動作指示器。
溫度計:通常包括油面溫度計和繞組溫度計(模擬或數(shù)字顯示)。它們實時監(jiān)測變壓器頂層油溫和繞組熱點溫度,當溫度超過設(shè)定值時發(fā)出報警信號,為運行人員提供狀態(tài)監(jiān)視和過載保護依據(jù)。
3. 調(diào)壓與測量配件
無勵磁分接開關(guān)(或稱無載調(diào)壓開關(guān)):安裝在變壓器油箱內(nèi)部或箱蓋上,通過改變高壓繞組的匝數(shù)來調(diào)整變壓器的輸出電壓。S11系列通常提供±5%或±2×2.5%的調(diào)壓范圍。注意:操作必須在變壓器完全停電的情況下進行。
油位計:安裝在油枕側(cè)面,通常為玻璃管式或磁針式,用于直觀指示變壓器油枕內(nèi)的油位高度,運行人員可據(jù)此判斷是否需要補油。
4. 其他輔助配件
放油閥與取樣閥:安裝在油箱下部,用于取油樣進行化驗分析(如檢測水分、耐壓、色譜等),或排放廢油。
接地螺栓:位于油箱底部,用于將變壓器外殼可靠接地,保障人身和設(shè)備安全。
* 銘牌:提供變壓器的型號、額定容量、額定電壓、接線組別、阻抗電壓、制造廠家、出廠編號等關(guān)鍵信息,是設(shè)備管理和運維的重要依據(jù)。
三、配件選型與運維要點
高品質(zhì)的配件是變壓器可靠性的基石。在選型與日常運維中應注意:
- 匹配性:所有配件必須與變壓器本體型號、電壓等級、容量相匹配,符合相關(guān)國家標準(如GB/T 6451等)和設(shè)計規(guī)范。
- 質(zhì)量認證:優(yōu)先選用信譽良好、通過質(zhì)量體系認證的廠家產(chǎn)品,特別是套管、分接開關(guān)、繼電器等關(guān)鍵部件。
- 定期檢查與維護:運維人員需定期巡視檢查吸濕器硅膠顏色、油位計指示、壓力釋放閥狀態(tài)、各密封處有無滲漏油、套管是否清潔無裂紋、溫度指示是否正常等。
- 預防性試驗:按照《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》要求,定期對變壓器油進行化驗,對套管、繞組等進行絕緣電阻、介損等測試,及時發(fā)現(xiàn)潛在缺陷。
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S11系列20kV級油浸式變壓器作為一個有機整體,其卓越性能的發(fā)揮離不開每一個配件的精準配合與可靠工作。深入了解這些配件的結(jié)構(gòu)、原理和維護要求,對于電力系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、運行和維護人員都至關(guān)重要。科學選型、規(guī)范安裝、精心維護,才能最大限度地保障變壓器的長期安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行,為電力網(wǎng)絡(luò)的可靠供電奠定堅實基礎(chǔ)。