[发明专利]一种油浸式变压器的动态增容方法

说明书

技术领域

本发明属于变压器领域，尤其涉及一种用于油浸式变压器的动态增容方法。

背景技术

随着电力系统快速发展，输变电设备的增容问题被广泛关注。

电力变压器作为输变电的核心设备，目前其正常运行容量都远低于额定容量（一般小于50%额定容量），设备远远没有得到有效的利用。所以在不影响变压器使用寿命的前提下，提高变压器运行容量，不但能满足供电容量的要求，并且能有效降低对设备的投资。

变压器的运行容量远低于其额定容量的原因是出于安全考虑。电力系统输电线路通常为双回路结构，两条线路互为备用，在一条线路故障的情况下将负荷转移到另一条线路，因此运行容量通常在可接受过负荷运行容量的一半以下。如果能够对变压器进行实时监测，对过负荷运行下的变压器内部温度变化较为精确的预测，确保安全性，可以减少变压器的备用容量，增大设备的利用率，并且能够在故障发生时，提供安全过负荷运行时间，保障变压器的运行安全。

决定变压器运行容量大小的主要是变压器内部绝缘材料寿命，主要是热点温度对绝缘材料老化速度的影响。

绝缘材料使用的温度超过极限温度时，绝缘材料会迅速劣化，使用寿命会大大缩短。如A级绝缘材料极限工作温度为105℃，当超过极限工作温度6℃时，其寿命会缩短一半左右，这就是“热劣化6℃”规则。由于“热劣化6℃”规则的制约，当绝缘材料的温度超过极限温度限度后，绝缘材料的老化速度会大大加快，迅速减少绝缘材料的使用寿命和绝缘强度，造成变压器绕组局部放电击穿，短路等故障的发生，进而导致变压器安全使用寿命的缩短。

公开日为2012年10月10日，公开号为CN102723188A的中国发明专利申请中公开了一种“用于配电网S7型变压器增容的节能改造方法”，其包括以下步骤：铁心的改造：硅钢片拆除后，用锯沫屑将硅钢片层叠码放，将表面变压器油吸干，再用软布将硅钢片表面擦净，由原来的2级叠积方式变成3级叠积，并使用原夹件夹紧；绕组绕制的改造：按长圆形结构重新将绕组绕制成形；变压器器身和引线装配的改造：根据长圆形绕组的结构，增设上、下铁轭绝缘，并在轴向压紧处加强压紧力度，高、低压引线按S10型变压器技术要求重新配制后，变压器器身整体入炉干燥，干燥时间按S10型变压器工艺要求执行；变压器油箱的改造：变压器油箱改造为全密封波纹油箱，波翅随变压器油体积的胀缩而伸缩，使外界大气与变压器内部的油隔绝，防止和减缓油层的劣化和绝缘受潮，波纹片用1.2mm薄板由模具压出；变压器的注油：变压器采用真空注油方式注油。由于该技术方案需要对变压器拆开进行结构改装和部件处理，故只能适用于变压器的回厂改造，等于是重新组装一台新的变压器（原申请文件中也注明其是以配电网中淘汰的S7型变压器为基础，根据原有变压器性能及结构情况，合理利用原有材料并添加部分新材料，做出合理的向S10型变压器增容的节能改造方案，见其说明书第1页第[0012]段），且涉及到的费用成本较高，不适于对现有变压器的扩容，导致其适用范围受到一定的限制。

公开日为2010年10月20日，公开号为CN101866739A的中国发明专利申请中公开了“一种变压器降温增容装置”，所述变压器降温增容装置包括一根以上设置于变压器叶片缝隙之间的喷淋管道以及向所述喷淋管道供水的供水管路，所述喷淋管道上设置一个以上的喷孔。其设置于变压器设备上，用于对运作中产生高温的变压器进行持续有效的降温，防止变压器温度过高负荷满载使之达到90℃强制断电临界值而停止运行，从而达到增容的目的。其对变压器叶片进行强制冷却，以期降低变压器的运行温度，适用于对现有变压器的改造，但是其只是考虑到对变压器进行强制冷却，并没有考虑环境温度的变化对冷却效果的影响，属于粗放型的运行方式，并不是真正的节能运行，且需要在变压器本体上增设降温装置，会受到安全距离和绝缘等级等诸多限制，不能满足变压器的可运行容量的动态控制和实时掌握变压器的运行状态，不利于实现变电站智能控制和智能管理的拓展。

目前国外的变压器冷却方式的控制按照负荷的大小来调节，即根据负荷大小控制冷却风扇的开断，并没有考虑环境的变化对冷却的有利影响。

事实上，在某些环境温度较低、外界风速较大的情况下，在较大负载下并不需要将全部的冷却风扇都投入运行，所以将环境对冷却的有利影响进行综合考虑，并对冷却风扇进行分级控制，可实现冷却设备的低功耗运行。