35kV04kV配电变压器技术要求Word文档格式.docx
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交流电源相数:
3相
高压分接:
35+2x2.5%kV
连接组别:
Dynll
接地方式:
TN-S
短路阻抗:
6%
绝缘水平:
LI170AC70/LIOAC3
绝缘耐热等级:
F级/F级
调压方式:
无励磁分级调压
3.技术要求
3.1.变压器采用户内环氧树脂浇铸干式变压器,冷却方式为自然风冷,同时应预留安装强迫风冷的条件。
3.2.变压器在10%过载的情况下应能够继续长期运行,设计寿命应不少于30年。
——某公司保证严格按照《招标文件》的要求,为本工程提供的配电变压器依据相关国家标准进行寿命损失的计算校核,调整各种相关的技术参数,使配电变压器在额定负荷条件及规定的环境条件下无故障使用年限不小于30年,可达到35年。
我公司已通过广西桂林所的变压器热寿命评定试验报告,见附件。
根据GB/T17211-1998《干式电力变压器负载导则》,F级干式变压器运行时,绕组的温升限值要考虑两个因素:
第一,各个负载期间绕组的最高热点温度≤190℃;
第二,在要求的负载条件下计算的寿命消耗,不大于正常的消耗,即不增加变压器寿命消耗。
这两个条件要同时满足。
F级绝缘温升限值如下表:
GB/T17211-1998标准中F级绝缘温升限值
绝缘系统的温度等级
绕组热点温度,℃
额定电流下绕组平均温升△θwr的限值,K
额定值θc
最高允许值θcc
155(F)
145
190
100
⑴热点温升(环境温度按40℃)
对于负载条件K,在其持续时间t终了时,最热点的温升如下式:
△twh=△θwhn+(△t-1wh-△θwhn)e-t/τ
式中:
负载K时,运行到t时间绕组热点温升△θtwh
负载K时,绕组稳态热点温升△θwhn=1.25△θwkp
负载K时,绕组稳态平均温升△θwkp=θwr.k1.6
负载K时,绕组起始热点温升△t-1wh即为上个周期结束时热点温升
负载K运行时间t
负载K时绕组热时间常数τ
τ=0.055923×
[255/(255+θwhn)]×
(|θwhn-△θt-1wh|)/(k2×
j2)
热点温度=最热点温升+40℃
⑵寿命损失
根据负载曲线变压器一天的寿命损失分以下22个阶段:
L=L1+L2+L3……L22其中L1、L2、L3……L21为负荷上升过程寿命损失
L2、L4、L6……L22为负荷下降过程寿命损失
经计算表明:
在提供的负荷曲线情况下,额定负载绕组平均温升为100K时,寿命损失约为变压器正常寿命损失的一半,各阶段中最高热点温度为150℃(<
190℃)。
故我公司为某地铁提供的变压器寿命为35年。
3.3.变压器应具有较强的耐潮湿性能,在由于空气湿度大而引起潮湿甚至凝露的情况下,应能正常运行。
——某公司保证产品严格遵循《用户需求书》中规定的技术要求和环境条件,充分满足对某市城市轨道交通1号线一期工程(含线网运营指挥中心)工程整流变压器和配电变压器环境条件的要求;
某公司环氧浇注变压器已通过带有三项特性试验在内的KEMA试验,其产品能充分满足和保证某市城市轨道交通1号线一期工程(含线网运营指挥中心)整流变压器和配电变压器运行的环境条件。
荷兰KEMA实验室是国际著名的高压电气设备实验室,所有的电气设备厂家,均以能够通过KEMA试验为荣。
2008年4月应国家变压器质量监督检验中心的邀请,KEMA试验室派Mr.G.J.Veldscholten专家对我公司的1000kVA变压器的试验进行检测(本试验对基于统一设计准则的变压器均有效,即我公司的环氧浇注干式变压器均有效)。
实验内容:
①E2级气候试验(凝露试验及渗透试验),在相对湿度在95%~98%,水的导电率为1.02s/m环境下,对变压器进行雾化处理6六小时,5分钟后对变压器低压施加1.1倍额定电压,高压A、B、C三相分别接地5分钟,变压器试验通过;
将变压器放置于温度为50℃,湿度为90%的环境下144小时后进行绝缘、耐压等试验,试验通过。
②C2级气候试验(热冲击试验),将变压器8小时内逐渐降到-25±
3℃,并且在次温度下保持12小时,后对变压器施加2倍额定电流进行热冲击试验,使绕组温度达到145.3℃,在对变压器进行绝缘、耐压、局部放电等试验,我公司产品符合试验要求。
③F1级燃烧特性试验,变压器在试验火源熄灭后,10分钟内变压器无燃烧,无烟尘,试验通过。
针对某市城市轨道交通1号线一期(含线网运营指挥中心)工程夏季炎热,空气潮湿有凝露的现象发生且设备安装后长时间不运行,环境多尘的情况下,某(某股份有限公司)为保证整流变压器安装运行时无故障现象,特制定并采用如下措施:
1.变压器器身本体全部紧固件采用热浸锌或不锈钢材质,以防紧固件生锈或有锈蚀的现象发生。
2.变压器器身上下夹件及地脚等零件全部采用喷塑处理。
3.变压器铁心全部喷涂具有防锈蚀、防潮、防结露的双组份环氧树脂基绝缘的纳米黑漆,该漆涂刷或喷涂后有自动流平的功能,且能降低变压器的噪声。
4.变压器装箱发货前,每台变压器的外包装内均放置吸潮剂,确保变压器在运输及仓储的过程中不发生凝露现象。
5.我公司根据现场的情况,若湿度较大,可加装温湿度控制器,随时监控被测环境温湿度的变化情况,防止凝露的产生。
6.在设备安装后,未运行前,我公司售后服务人员会定期检查变压器绝缘情况,如发现有凝露,立即进行处理,若发现长期因潮湿环境,变压器绝缘如器身对地绝缘较低,我售后服务人员会当即进行处理。
7.为防止现场或存放地有雨淋现象,配电变压器柜内均配置有厚防雨袋,以防止水淋雨溅,破坏配电变压器绝缘,防雨袋兼有防尘的作用。
8.变压器送电运行前,我公司售后服务人员得到确切消息后,立即到设备现场进行服务,我们将逐台逐站全面检查设备完好情况,保证变压器设备以最好的状态投入使用。
工程实施过程中,因现场环境引起设备损坏,由某公司免费更换或修理
3.4.额定容量、阻抗电压、空载电流及外壳尺寸要求
投标人应根据投标产品的实际技术情况,按下表要求及格式提供干式配电变压器的损耗、阻抗电压、空载电流、变压器本体尺寸、最大外壳尺寸,所提供的数据应满足《GB/T10228-2008干式电力变压器技术参数和要求》的相关规定。
其中,最大外轮廊尺寸(容量不大于1600kVA)应不大于:
2200mm(长×
宽×
高)。
设备名称
35kV/0.4kV干式配电变压器
额定容量(kVA)
1250
1600
短路阻抗(%)
3
空载电流不大于(A)
0.6%
*空载损耗不大于(kW)
2.8
3.2
5
*负载损耗不大于(kW)(120℃)
12.7
15.5
6
变压器(带外壳)最大外形尺寸(mm)
3000×
1900×
2200
7
变压器轮距(mm)
1070×
1740
表中参数为基本要求,投标人提供的产品应等同或优于上述要求。
3.5.承受短路冲击电流能力
配电变压器(在任何抽头位置)从无穷大电网取流,在次边完全短路且持续3秒的情况下,短路电流对变压器不应造成热损伤和机械损伤,线圈平均最高温度应小于350℃。
投标人应提供原边及次边线圈所能承受的最大短路电流稳态值及峰值的准确数据。
--以下表格为我公司提供的各容量原边及次边线圈所能承受的最大短路电流稳态值及峰值的准确数据。
容量(KVA)
低压线圈短路电流稳态值(A)
低压线圈短路电流峰值(A)
高压线圈短路电流稳态值(A)
高压线圈短路电流峰值(A)
2000
46711
111172
528
1256
37153
86321
424
987
28679
65447
327
747
1000
23518
54869
268
627
800
19744
44560
226
510
500
11817
27190
135
311
根据GB1094.5-2003《电力变压器第五部分:
承受短路的能力》标准中的计算方法,我们分别计算出容量分别为315kVA、800kVA、2000kVA完全短路持续时间2秒情况下的线圈平均最高温度值。
500kVA高压线圈的平均最高温度值θ1=142℃
800kVA高压线圈的平均最高温度值θ1=141℃
2000kVA高压线圈的平均最高温度值θ1=142℃
以上设计计算出的配电变压器在短路持续时间2秒情况下的线圈平均最高温度值均未超过350℃,这充分表明我方准备向某地铁1号线一期(含线网运营指挥中心)工程提供的配电变压器具有优良的抗短路能力。
3.6.噪音水平lOOOkVA以上者<
55dB,lOOOkVA以下者<
50dB,并根据《6kV~500kV级电力变压器声级》(JB-T10088-2004)进行修正。
——某公司保证严格遵循《招标文件》中规定的技术要求,充分满足本工程变压器噪声水平的要求。
某公司提供的变压器有针对性的采用以下措施使产品噪声水平满足要求:
(1)选用磁滞伸缩量较小的高导磁晶粒取向硅钢片。
(2)合理选择磁密,避开硅钢片磁滞伸缩较大的区间,优化设计铁芯外形尺寸,使其固有振动频率避开磁滞伸缩振动的基频及二、三、四次高频的频带范围,有效地消除了谐振的产生。
(3)采用全自动数控叠片机其加工精度为0.01mm,减少毛刺的产生和对上铁轭的损伤。
(4)采用五级步进叠片(step-lap),使每级(片)错开一个相等的距离,减少了磁阻,降低了局部磁密(接缝处),从而降低了空载损耗和噪声。
(5)采用拉板紧固、方钢管夹件紧固装置使铁芯的上下轭铁及芯柱有效夹紧,叠片平直而无波浪变形,芯柱和轭铁相对垂直,绕组经垫块闭锁于上下夹件之间,将由于铁芯变形和装配间隙引起的本体噪声降低到最低程度。
(6)在线圈和垫块间及铁芯和底座间加入减震的硅橡胶垫。
综上所述:
某公司完全能够满足本工程对配电变压器噪音要求,具体如下:
等值容量kVA
dB
≤50
315
630
≤53
≤54
3.7.最高温升限值(线圈):
不大于100K。
——某公司保证严格遵循《招标文件》中规定的技术要求,充分满足35KV配电变压器绝缘耐热等级在F级要求。
我公司为本工程的动力变压器高压线圈导线选用H级无氧铜聚脂亚胺电磁漆包线,同时高压线圈以长、短玻璃纤维毡作为填充料,填满了线圈的所有空间,同时使用国际领先的hunsmanH级树脂,以保证在环氧树脂真空浇注,固化成型后线圈具有良好的介电性能及机械性能。
低压线圈采用优质铜箔,并以预浸DMD复合薄膜作为层间绝缘,当线圈绕制完成封端并热固化后完全成为一个刚体,保证了低压线圈既具有良好的绝缘性能,又具有良好的机械性能。
故我公司变压器为H级的材质,F级的温升限值。
3.8.局部放电:
<
5pc。
——某公司保证严格按照《招标文件》的要求,为本工程提供的配电变压器高压及低压线圈均经过详细的设计计算,生产加工制造过程中采取多种制造工艺措施,如在所有联接处均设置电气均压环,使产品在1.3Um试验电压下产品局部放电量实测值≤4pc。
①采用特种分段圆筒式绕组,改善了电压分布,局部放电的起始电压可达到8kV/mm(针一极电极结构50Hz90℃);
击穿电压值可达到190kV/mm(阶梯试验1min50Hz90℃)。
②线圈采用优质无氧铜扁线和优质铜箔绕制,其面和面交接处都做成较大的圆弧形,无论在绕组的层间匝间还是段间,电场畸变数均很小。
③采用亚洲最先进的海德里希浇注设备在真空条件下环氧树脂可完全地浸透到线圈的各个间隙之中,杜绝空隙的存在,并在具有自动阶梯控制曲线的固化炉中固化。
环氧树脂混合料化学反应充分,有效地抑制局部放电现象的产生,局部放电量不超过4PC。
④高压线圈的绕制在全封闭车间进行,能有效的控制粉尘颗粒的污染。
浇注出来的线圈内部无放电点。
⑤对于正常变压器易放点的垫块等结构件,外形也做特殊调整,所有棱边均倒角减小外部局放。
3.9.变压器参数的允许偏差:
应满足GB1094的规定。
某公司理解并完全响应标书要求
3.10.绕组电阻不平衡率满足GB1094的相关要求。
3.11.温控器,变压器应设置温控器,其基本功能如下:
3.11.1.温度传感器实时检测三相绕组温度和铁芯温度。
3.11.2.温度模拟量信号、超温报警、超高温跳闸及风机运行/故障等信息应能通过远程通信口上送到变电所综合自动化系统。
3.11.3.超温报警、超高温跳闸及风机运行/故障等信息应可通过通信的方式输出,也可通过接点方式输出,装置失电或装置故障信号应有硬接点信号输出。
3.11.4.应具有数据存储功能,在装置故障或失电时所有数据不会丢失。
3.11.5.应具有液晶显示屏、LED显示灯和操作键盘,能实时显示温度信息和故障信息,并可通过操作键盘设置和修改各种定值和参数。
报警温度和跳闸温度定值可根据变压器的实际情况和用户的需要设置。
3.11.6.应具有远程通信功能,通信接口采用标准接口(如RS485或RS422标准口)。
3.11.7.通信协议应采用对用户完全开放的国际标准规约。
3.11.8.所有上送信息应带时标,时标精确度设计联络时确定,并能接收变电所综合自动化系统的系统对时信息进行系统对时,实现与系统时钟同步。
3.11.9.温控器输入回路应具有滤波回路。
3.11.10.温控器的基本技术参数为:
(1)电源:
DC220V,电压允许偏差-15%+10%,直流电源电压纹波系数不大于5%。
(2)抗干扰性能:
应满足JB/T7631-2005《变压器用电子温控器》、GB/T21419-2008《电力变压器、电源装置、电抗器和类似产品电磁兼容(EMC)要求》中的要求。
(3)接点容量:
控制输出接点容量:
5A/AC250V;
5A/DC220V
(4)测量精度不大于1.0级
(5)分辨率不大于0.1℃
(6)控制误差≤±
0.5℃
(7)巡回温度范围:
0~200℃
(8)防护等级不低于IP54
(9)温控器的电源回路应有滤波、过压保护、抗干扰措施。
投标人须在投标文件中对温控器电源回路的滤波、过压保护、抗干扰措施作出详细描述说明。
——某公司保证严格按照《招标文件》的要求,我公司变压器温控装置选用福州力得自动化有限公司的LD系列城市轨道交通专用温度控制器,该装置采用Pt100热敏电阻作为测温元件,不仅具备温度现场三相巡回显示,还可以测试铁芯温度,具有超温报警和超温跳闸等功能并且可通过面板上的按键调整整定各种定值和参数,报警温度和跳闸温度定值可根据变压器的实际情况和用户的需要设置。
此外还能提供远传的RS485标准数字信号,可将超温报警,超温跳闸等状态量信号以数字形式上传,直接跟上位机进行联结。
其通讯协议采用对用户完全开放的国际标准规约,可与Profibus、IEC60870-5-103、以太网等完全兼容。
该温控器抗干扰能力强,能承受3V/m频率为27~500MHz的辐射电磁场试验。
温控器输入具有高压、过流保护。
仪表电源线和输入/输出端能承受频率为50Hz,电压为1kV的电快速瞬变试验和4kV静电放电试验。
其产品已在地铁项目多条线路运行,实践证明温控器能承受地铁运行环境下直流牵引供电系统各种工况的电磁干扰,保证装置不误动。
运行稳定,完全能满足招标文件的要求。
具体提供的温控器的基本参数如下:
1)DC220V电压允许偏差15%~+10%,直流电源电压纹波系数不大于5%;
2)抗干扰性能:
满足JB/T7631-94《变压器用电阻温度计》、GB/T17626-2008《电磁兼容试验和测量技术》中的要求
3)接点容量:
风机输出接点容量:
5A/250VAC
5A/250VAC;
5A/220VDC
4)接点动作寿命不小于10万次
5)测量精度小于1.0级
6)分辨率不大于0.1℃
7)控制误差不≤±
0.50℃
8)巡回温度范围:
0~2000C
3.12.联锁
变压器门体电磁锁要求与高压柜馈线断路器相互闭锁,当断路器分闸后.对应配电变压器门才可打开,配电变压器门打开的情况下,高压柜馈线断路器不能合闸并报謦,方案设计联络时确定。
具体说明材料见前文
3.13.电磁锁
3.13.1.技术参数
(1)额定电压:
DC220V
(2)工频耐受:
2kVImin
(3)允许温升(40℃时):
线圈的绝缘耐热等级为Y级,允许温升50K;
联锁接点和端钮的接触部分允许温升为40K。
3.13.2.技术要求
(1)具有指示锁定、打开状态的指示装置
(2)锁栓具有自动复位功能
(3)电气间隙及爬电距离满足相关规范要求
(4)具有将锁栓保持在锁定位置的功能
(5)借助专用工具,具备手动解锁功能
(6)在85%~110%额定电压下应能可靠工作
(7)具有防潮、防霉及排除内部凝露的性能
(8)采用同型号产品,易损件应具有互换性
——某公司保证严格按照《招标文件》的要求,配电变压器柜体前后柜门设置有电磁锁,电源电压为DC220V。
壳体门装设行程开关,提供门位置的硬接点信号(壳体门加装开门灯,灯的位置便于检修和巡视)。
光纤测温系统
某市城市轨道交通线网指挥中心工程的每台变压器的电缆进线接线处设置电力接点光纤在线测温系统,变压器供货方不提供该系统设备,但需为其安装预留接口及物理通道。
3.14.结构要求
3.14.1.变压器高压绕组采用优质铜导线,变压器低压绕组采用优质铜箔,高低压绕组铜导体的铜含量不低于99.9%,导电性能好、绝缘漆层有足够的耐热性,并且较强的耐腐蚀能力。
——我公司为本工程提供的变压器低压线圈采用优质电工铜箔或铜线绕制,铜带边缘为圆弧光滑,高纯度无氧铜(含铜量≥99.99%)。
并以预浸环氧树脂的DMD复合薄膜作为层间绝缘。
浇注固化后完全成为一个刚体。
低压线圈采用铜箔绕制的主要优点是:
有利于高、低压线圈之间磁势平衡,提高变压器的动稳定性;
又可以有效地减小低压线圈中的涡流损耗。
我公司低压绕组采用铜箔在自动箔式绕线机上绕制,内部焊接在绕线机上采用氩气保护焊接,精度高、焊接电阻小;
低压绕组均采用洛铜优质电工铜箔绕制,铜带边缘为圆弧光滑,铜含量≥99.9%,导电率≥100%。
热固化后完全成为一个刚体。
低压侧线圈采用铜箔绕制的主要优点是:
线圈端部采用环氧树脂进行封固。
高压线圈采用分段圆筒式线圈,导线为无氧铜H级聚脂亚胺电磁漆包线,高压线圈以长、短玻璃纤维毡作为填充料,填满了线圈的所有空间。
绕制完毕的高压线圈经过预热干燥后转入环氧树脂真空浇注设备的浇注舱中进行真空干燥以进一步除去绝缘材料中的水分和气体。
新引进的亚洲最先进的德国海德里希真空浇注设备具有在线混料、在线脱气系统,当处理过程结束后,计算机控制软件按照工艺要求设定的配比、重量和速度,精确地将各种材料通过计量泵压入静态混料器,注入带模具的线圈中,最后将浇注完毕的线圈加温固化。
树脂采用美国亨斯曼公司(Huntsman)环氧树脂。
浇注树脂可完全地浸透绕组的层间、匝间及段间,内部不会存在有任何气泡。
热固化后,绕组固体树脂绝缘层,承受电场强度的能力可达19kV/mm。
线圈具有良好的介电性能及机械性能且外表美观、绝缘性能好,局放小,抗短路性能强及阻燃自熄的特性,当工作温度发生剧烈变化时,线圈表面不会龟裂。
3.14.2.铁芯采用高导磁、低损耗优质冷扎硅钢片(厚度不大于0.3mm,当磁通密度在1.7T、频率在50Hz时,其单位损耗值不大于1.2w/kg),硅钢片叠装后表面应光滑无毛刺。
叠片应采用多阶梯迭接,叠积端面平整,接缝小,以减少变压器的噪声、空载电流和空载损耗的设计值。
铁芯表面涂有绝缘漆,通过夹件可靠接地。
——某公司完全响应。
我公司为本工程提供的变压器铁心选用武钢生产的优质高导磁冷扎取向硅钢片30RK105(厚度不大于0.3mm,当磁通密度在1.7T、频率在50Hz时,其单位损耗值不大于1.05w/kg),或更高规格的硅钢片。
工艺上采用45度全斜五级接缝步进,多级叠码并加装防振装置,确保变压器具有良好的空载损耗和噪声水平性能。
表面涂树脂漆既能很好地防锈又能起到很好的绝缘作用。
心柱采用钢带绑扎,夹件不设穿芯螺杆,采用拉板结构。
我公司在进行设计计算时,将铁心的磁通密度控制在1.65T以下,远低于硅钢片的饱和点。
另外,我公司夹件采用的绝缘漆为环氧树脂荧光漆,可以防锈防潮。
3.14.3.投标人根据自身不同容量配电变压器的计算书,按下表进行填写(包括但不限于以下内容:
各种配电变压器主要原材料材质及重量数据表
项目
容量
铜材质(含铜量、导电率等)
铜的
重量
(kg)
铁芯的材质
铁芯的重量(kg)
绝缘
材料
绝缘材料重量(kg)
附件及紧固件等的重量(kg)
变压器总重(kg)
≥99.95%
830
30RK105
2951
美国亨斯曼(Huntsman)集团公司环氧树脂
215
约200
3900
966
3390
230
约250
4470
3.14.4.高压侧进线方式:
电缆上部进线。
3.14.5.低压侧出线方式:
干式配电变压器与低压开关柜并排放置,低压侧出线采用母排侧出线,通过接口母排(软铜排或封闭母线槽)与0.4kV开关柜内主母排连接。
配电变压器0.4kV出线与0.4kV开关柜间不设置转接柜,连接处满足承受短路能力的要求(确保连接端子不受破坏
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- 35 kV04kV 配电 变压器 技术 要求
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