崔 立
(江苏东台市供电公司,江苏 东台 224200)
干式变压器(简称干变)就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器,相对于油浸式变压器(简称油变),干变因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题,故在电气规范、规程中均不要求干变置于单独房间内。油浸式变压器是指铁心和绕组浸在绝缘液体中的变压器,如室内使用时,油变一般安装在单独的变压器室内(总油量超过100kg的屋内油变,宜装设在单独的防爆间内,并应设置消防设施)。干变较为轻便,容易搬运,油变较重。但是要求容量大、负载大、稳定时,则用油变较好。
变压器由于用波纹片取代了储油柜,使变压器油与外界隔离,有效地防止了氧气、水分的进入而导致绝缘性能的下降,保证了油变在正常运行时不需要换油,大大降低了变压器的维护费用。目前在油变维护费用不高的情况下,是用干变还是用油变更为济性,现以现场使用较多的10kV变压器为例进行比较。
随着大批干变生产厂家的产品批量投入市场,同容量、同电压等级的干变与油变的价格比在不断缩小。以10kV变压器为例,将某预算编制单位2010年一季度的参考价目平均后列于表1。其中干、油变的价格比为3.01~1.44。从表1中可以看出,容量越大,比值越小。从近年来同容量、同电压等级变压器的销售价格来看,此比值在变小。也就是说,尽管干变比油变价格高得多,但从趋势上看干变的价格越来越接近油变。
表1
变压器安装费用是由变压器及其连接高、低压设备的载流体所组成,由于干变的特定结构决定其不需要放在单独的房间内,可与低压总柜紧临放置,其变压器低压接线端子与低压总柜间连接的费用相对较低。以下分户外与户内安装两种情况来比较其安装费用。
1.户外安装,油变比干变经济。干变本身价格比较高,还需防护级别比较高的外壳,高、低压侧均需使用电缆连接,故总体安装费用相对比较高。相比之下油变不仅本身价格比较低,高、低压侧也不一定要使用价格比较高的电缆,高压侧有时可采用价格相对比较低的铜、铝排或铜、铝线,低压侧常常也可采用价格相对比较低的铜、铝排或铜、铝线,故总体安装费用相对比较低。如将干式变安装在户外,则需加装防护级别比较高的外壳,户外高温时引起干变外壳内过热,因此现场除容量较小的预装式变电站(俗称欧式箱变)外,一般不采用。
2.户内安装,油变与干变比较,某些情况下干变更经济。由于干变自身特殊的结构,户内安装时不要求干变压器置于单独房间内,现场可靠低压总柜放置,干变外壳紧靠低压总柜的侧面开孔,干变低压接线端子与低压总柜间仅需用少量的铜排进行连接,变压器高压侧用电缆连接。
油变一般安装在单独的变压器室内(10kV油变一般容量80kV·A油重就达100kg以上,宜装设在单独的防爆间内)。油变高压侧一般用电缆连接,某些情况下用铜(铜)排(线)进行连接时,可能造成安装位置受限。油变低压侧与低压总柜间的连接可用(封闭式)铜排或电缆(桥架),一般容量较大时(如1 000kV·A及以上)用(封闭式)铜排(桥架);容量较小时用电缆,用(封闭式)铜排(桥架)常造成安装位置受限。变压器容量较大时,低压侧电缆须用多根并列。电缆并列时,电缆的安全载流量应乘以小于1的并列系数,每相根数多了其载流量下降明显,故容量较大时一般不采用。由于油变与低压总柜不在同一室内,有时油变与低压总柜间还隔有其他变压器室,使得安装油变与低压总柜间的电缆和铜排(桥架)等载流体的费用较大。某些情况下在计入低压电缆和铜排等载流体的费用后,油变与干变安装的经济性相当。在计入油变多用的房屋及占地等费用后,造成油变的安装造价高于干变,以下例为证。
某变电所安装630kV·A变压器,有干变和油变两个方案。高压侧均用电缆连接,所需费用相同。低压侧油变用电缆;干变与低压总柜紧临放置,在低压总柜顶部直接用铜排和干变外罩内低压侧接线端子连接。由于两个方案高压侧均用电缆,所需费用基本相同,故比较造价时仅列出变压器本体及与低压总柜的连接材料。
(1)油变及与低压总柜连接载流体设备、材料价格
油变65 702元。低压电缆用VV-1×400,由于中间跨越了一间变压器室,加之相线用两根并列(三相计七根),造成所用电缆较长,为165m。费用为165×369=60 885元。两者合计126 587元。
(2)干变及与低压总柜连接载流体设备、材料价格
干变103 500元。干变与低压总柜紧临放置,在低压柜顶部用铜排和干变外罩内低压侧接线端子直接连接,费用为12 000元。两者合计为115 500元。
计算结果表明,设备及材料费用方面油变方案稍高(高9.6%),如果再加上油变安装须放在单独的变压器室内而增加的房屋建设费用、油变因敷设电缆增加的电缆沟、油变低压侧用长电缆比干变低压侧用短铜排高得多的敷设费、油变14个低压电缆头(七根电缆)的制作费用等,该案例采用干变更经济。
1.户外使用时,油变比干变经济。单电源供电的户外400kV·A及以下的变压器高压侧采用跌落式熔断器保护的简易接线方案,能大大降低工程总体造价。
2.户内使用时,是否选择油变视具体情况而定。一般情况下,10kV电压等级400kV·A及以下的变压器,油变比干变的安装费用底;10kV电压等级500kV·A以上的变压器,油变与干变的费用相当,有时干变更经济。铜价如进一步上涨,由于干变低压侧至低压总柜间所用铜排较短,其价格优势将更为明显。20kV·A等其他电压等级的变压器也可用与本文类似的方法进行比较,不再赘述。
3.由于变压器低压侧电流比较大,变压器低压接线端子至低压总柜间连接的电缆(铜排)等载流体的损耗也就不容忽视。由于干变可与低压总柜紧临放置,与低压总柜间的连接排比较短,而油变与低压总柜间的连接排、电缆比较长,相比之下干变低压接线端子至低压总柜间连接载体上损耗就小得多。因此,安装干变电能损失小的效益就比较显著。
4.随着干变制造业水平的不断提升,同容量、同电压级的干变与油变的价格比有不断下降的趋势,同时干变还有许多油变无法比拟的技术优势。因此干变与油变比价格相当或高出不多时尽量使用干变。