浅谈油浸配电变压器的安全与环保

浅谈油浸配电变压器的安全与环保浅谈油浸配电变压器的安全与环保 当今世界 无论是发达国家还是发展中国家 配电变压器 都存在安全 环保方面的问题 为了不使之成为制约电力工业 可持续发展的因素 这一问题值得全行业密切关注 今年夏天 我国电力能否满足广大用户需求的问题已成为 全社会关注的焦点 国内先后有十九个城市出现了限电或拉电 的情况 国外美加 8 月 14 日停电事件导致数十万人陷入黑暗 美国仅一天停电损失达 300 亿美元 加拿大安大略省损失 50 亿 加元 随后 英国伦敦发生大面积停电事件 持续不断的停电 既影响了人们正常的工作生活 同时又影响了人们的生活质量 人们在关注电力网的时候可能尚未意识到配电网中终端设备配 电变压器存在的安全隐患与环保问题 迎峰度夏期间 因设备 包括配变在内的故障造成了许多电力用户停电 对社会稳定和 人民群众的生活带来了一定影响 例如 8 月 17 日的 中国电 力报 以 抢修 抢修 再抢修 为题报道了某用电管理所抢 修班的一天 7 月 23 日一个小小用电所接到抢修电话 300 个 配电变压器故障是导致抢修频繁的一个重要原因 农网和城网经大力改造后 配变的性能和运行质量虽有所 改观 但仍有较大的隐患 大致存在以下几个问题 1 根据目前城农网的普遍特点 负载率在大多数时间内为 30 40 但在高峰时 会经常超负荷运行 一方面 有很多不 确定因素 例如 夏天连续高温 空调负荷猛增 农忙或抗旱 期间 农网负荷骤增 都有可能使配变短时过载 100 另一 方面 高速发展的经济增长带来工业和居民用电需求的增长速 度超过电网的建设速度 过载现象一时难以避免 2 配变虽有报警和保护装置 但既使报警或跳闸后也无法 在短时间内更换变压器 结果造成配变持续超负荷以致烧毁 3 过载配变的最大隐患是可能发生火灾 并且在燃烧时产 生有害气体 4 随着两网改造和电网不断发展 配电变压器用量剧增 配变使用寿命期后的环保 回收问题 将成为一个严峻的课题 5 箱变在城市供用电中大批使用 目前配套的变压器有油 变也有干变 油变缺陷之一 就是油老化 绝缘性能下降 维 护换油困难 干变的缺陷是防护等级低不宜户外运行 由于箱 变内环境温度高 供电部门对其中变压器的负载能力忧心忡忡 难以确定其满载和过载的能力 一旦超负荷出现故障 调换变 压器更为困难 国外的电网也曾有这样的经历 在二十世纪六十年代至七 十年代初 欧美在经济膨胀时期建设配电网络之初 配电变压 器负载率仅为 40 至 50 随着经济的高速增长 这些电网系 统变得陈旧或不堪重负 尤其是配电变压器的负载率持续增长 变压器经常过载 导致故障率上升 增容费用也大大增加 国外常用两种办法来解决上述问题 其一 采用 nomex 绝 缘纸和普通油配合的混合绝缘技术对传统变压器进行改造 改 造后的设备容量显著提高 电力公司可以更灵活地运行这些设 备 负载下降时损耗较低 负载高峰期又可提供较大的容量 已经认可和实施增容改造的国家有 美国 英国 印度 加拿 大 澳大利亚和德国等十几个国家 其二 以 nomex 绝缘纸和 高燃点油配合生产高燃点油变压器 二十世纪八十年代 法国的开发了使用硅油和 nomex 绝缘 纸材料的柱上变压器 其广泛运用在人员拥挤的重要区域 国 内电力机车上的机载变压器也有采用 nomex 绝缘纸和硅油组合 的绝缘系统的 已有多年运行经验 由于可持续发展战略和当 今环保的要求 近年来 国内外制造厂及专家不断探索 采用 nomex 绝缘纸和清洁可分解的高燃点 油制造出安全 环保的 配电变压器将有效地减少和消除隐患 杜邦 nomex 绝缘纸绝缘耐热等级为 c 级 即 220 燃 点在限氧指数以下 寿命期后可分解回收 绝缘性能和机械强 度远远优于普通电缆纸 用 nomex 绝缘纸制造生产的敞开式干 变因其安全 环保的特性 近年来被国内用户广泛认可和接受 油是由美国 dsi 公司生产的一种性能优良的高科技环保油 其 最大的特点是燃点高 防火性好 公安部消防科研所测试 其 燃点为 310 而普通油为 165 它是从石油中提炼出来的 其成分为 100 碳氢化合物 可完全生物降解 无毒性 对人 体和环境无害 可循环利用 而且与变压器中其它材料具有相 容性 与常规油可以混合使用 油与杜邦耐热达 220 的 nomex 绝缘纸配合制造的油变 符合美国标准 nec450 23 目前 在美国国家实验室 五角大 楼 空军基地 国家海岸护卫队 海军 航空总署等地都使用 这种变压器 且运行良好 在使用高燃点油变压器的场所 发 生火灾和爆炸的概率大大降低 这种新型变压器近几年在美国 得到迅速发展 已占到电力变压器的 5 而且比例还在上升 国际电工委员会也正在考虑制订这种利用高耐温绝缘材料作为 绝缘系统的配电变压器的设计导则 nomex 绝缘纸 油变 它的优点是安全 防火 运行费用 小及环保性能好 最大特点是可靠性强 使用这种 nomex 绝缘 纸 油变 将会大大改变目前的配变状况 1 短期超负荷不会出事 经过计算和试验 超负荷 12 个 小时运行 其线圈和油的热点温度均低于其耐温等级 不会损 伤其绝缘寿命 2 长期使用可免换油 免维护 克服现有普通油变缺点 节约运行成本 3 油与普通变压器油相比 其粘度明显高于普通变压器 油 而且变压器油箱设有独特的压力释放装置 运行中不会过 压 因此不易渗漏 4 具有独特的安全防火特性 降低了运行风险 5 nomex 绝缘纸 油变压器具有干变的优点 既适用于 安全 防火的高层建筑 又适宜户外运行 6 数量庞大的配电变压器 使用寿命期后材料的回收和循 环使用以及废弃物的生物降解是可持续发展和环保的要求 而 nomex 绝