油田35kV电力变压器的降耗改造

油田35kV电力变压器的降耗改造

高海波

高海波

（大庆油田有限责任公司第五采油厂太北作业区黑龙江大庆163000）

摘要：随着工业社会的不断发展，对电力系统变压器的要求也越来越高，变压器的正常运作对整个电力系统来讲，具有十分重要的作用，它是连接发电厂和用户的中间环节，所以就需要具备安全可靠的特性，随着可持续发展战略的推进，低耗也能成为变压器新的目标。本文以35kV油浸电力变压器为例，分析其结缘结构以及技术性能指标，根据文献数据得出变压器的改造对于油田开发来讲每年可节省上千万的电费，由此可看出变压器改造的重要性。因此将针对性提出节能降耗的改造方案。

关键词：35kV电力变压器高耗能油田降耗

大庆油田作为我国的油田产销的重点区域，其工作的成效一直受到国家的关注，近年来国家大力发展绿色企业，遵循可持续发展战略，对油田的产销也提出新的要求。电力系统变压器是连接发电厂和用户的中间环节，具有非常重要的作用。目前在实际的操作中，35kV油浸电力变压器损耗大、能源浪费情况十分的严重，高耗能的变压器不符合国家的绿色企业发展需求，因此对35kV油浸电力变压器的降耗改造工作刻不容缓。

1降耗改造的理论依据

目前油田常用的变压器，耗能情况严重，可通过改变高耗能的变压器型号，优化变压器的作业，达到降耗的作用。经过大量的数据证明，S9系列性能参数的35kV变压器，拥有较好的降耗能力，S10、S11则是在满足基本需求的前提下，进一步提升了油田电网的供电质量。

S9型号的变压器提高了铁芯窗口的填充系数，减低了原材料的耗能，降低了变压器自身的消耗，节省了运营成本。其拥有以下特点：

（1）高、低压线圈之间的绝缘体变更

通常高、低压线圈之间的绝缘体是根据厚纸筒大油隙设计理论的，而S9型号的变压器则是将绝缘体更换成按照薄纸筒小油隙、小体积分割设计理论。通过更改绝缘体的设计理念，减小了高、低压线圈之间的绝缘距离，减小的数值约在9mm左右。

（2）加装角环

S9型号的变压器在高压绕组的端部，增加了角环，增加了25mm高的线圈。

（3）油道方向更改

S9型号的变压器的油道为纵向，改变了原来的横向油道，这样一来可以减小油流流动的阻力值，以此可以提高散热的工作效率。

改进前后的35kV电力变压器主绝缘结构，详见图1，图2进行比较。

通过改造前后的对比图可以看出，35kV电力变压器的降耗改造主要是针对线圈部分，对该部分进行重新合理设计，有针对性的对部分钢结构进行改造，以此来加强电压力器的机械强度和稳定性，这样的做法可以将高能耗变压器的主要性能指标，降至符合低能耗变压器的指标。一般常说的主要性能指标包括空载损耗、阻抗电压以及负载损耗三个方面。

根据相关的理论公式证明，在保持材质和结构尺寸不变化的前提下，可通过降低变压器的铁柱芯的磁密度，来达到降低变压器的空载损耗的作用。铁柱芯磁密度，与线圈的匝数有直接的关系。增加铁柱芯磁密度，需要增加线圈的额定匝数，降低耗能和匝数增加之间存在正比关系。与空载耗能相同，负载耗能与变压器的匝数也是正比关系。而阻抗电压则是与线圈的匝数平方成正比关系。

235kV电力变压器降耗改造实际操作

电力变压器的节能水平的提升，和变压器自身的性能型号有着必不可分的关系，S9型变压器基本满足了降耗的需求，但油田企业在能力富裕的前提下，可寻求更优质的S10和S11型变压器。

2.1操作步骤

通过理论证明得出35kV电力变压器降耗最简单、直接的方式，就是更换成S9型号的变压器。具体的操作步骤如下：

（1）变压器从变电所运会主变，在进行检测之前进行试验；

（2）放油、解体，其中解体需要包含变压器的本身。

（3）断开变压器上的引线；

（4）集中拆除部分，包括上夹件、上轭铁、高、低压线圈以及上压板绝缘体等

2.2操作主要的要点

（1）高压线圈和低压线圈都必须采用新型连续式的绕组方式。内绕组是将线圈缠绕在硬纸筒上，通过改变铁芯和低绕组之间的缠绕方式，增加整个内绕组的结构稳定；外绕组则是采用薄纸筒小油隙、小体积分割设计结构，令高绕组的上下端部的线饼形成角环，通过这样的方式来提高铁芯窗口的填充系数，从而起到变压器降耗的作用。

（2）在变压器的铁芯结构不改变的前提下，在其外部涂一层绝缘物质，一般可以选择固化的绝缘7110材质。以此来达到降噪的目的。

（3）高压线圈和低压线圈重新设置油道的方向，便于加强变压器的散热效果。

改造后的35kV电力变压器已经在大庆油田正是投入使用，根据前后数据对比得出，采用S9型变压器的降耗效果显著，对大庆油田的增产节能做出突出的贡献。

【总结】目前在实际的操作中，35kV油浸电力变压器损耗大、能源浪费情况十分的严重，高耗能的变压器不符合国家的绿色企业发展需求，根据相关的数据显示，变压器的主变性能指标大幅度提高，对于油田开发来讲每年可节约上千万的电费。所以可根据实际的情况，通过增加变压器绕组匝数和绕组线径等有效的方式，对35kV电力变压器进行降耗改造，改造后的变压器更加安全可靠，同时还可降低能源的消耗和对周边环境的污染。可根据实际的情况需要，再将变压器更换为性能更优的S10、S11系列，从而进一步提升了油田电网的供电质量。

参考文献

[1]王利国,梁安国,应俊,阮万江.大庆油田35kV电力变压器的降耗改造[J].石油石化节能,2012,04:31-33.

[2]郭玉菡.110kV坨九变电站主变压器微机保护研究与应用[D].山东大学,2012.

[3]应俊,周洁,阮万江.35kV电力变压器绕制工艺改进和分析[J].变压器,2014,07:14-16.