浅谈油田地面建设中电力变压器的选择

一、变压器的类型

1. 按相数分类

(1) 单相变压器—用于单相负荷和三相变压器组;

(2) 三相变压器—用于三相系统的升压、降压。

2. 按绝缘介质分类

(1) 干式变压器—依靠空气对流进行冷却;

(2) 油浸式变压器—依靠油作冷却介质。如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

3. 按用途分类

(1) 电力变压器—用于输配电系统的升压、降压;

(2) 仪用变压器—用于测量仪表及继电保护, 如电压互感器、电流互感器;

(3) 试验变压器—能产生高压, 对电气设备进行高压试验;

(4) 特种变压器—如电炉变压器、整流变压器等。

4. 按绕组形式分类

(1) 双绕组变压器—用于连接电力系统中的两个电压等级;

(2) 三绕组变压器—用于电力系统区域变电站中, 连接三个电压等级;

(3) 自耦变压器—用于连接不同电压的电力系统。也可作为普通的升压或降压后变压器用。

二、电力变压器的特点及应用

干式电力变压器的绝缘介质是树脂或者纸和绝缘漆, 冷却方式自冷和风冷。它的优点是免维护、较轻便、抗冲击、搬运方便等, 缺点是容量受限制、过载能力低、造价高。一般多安装于室内, 与低压配电柜同室布置, 多用于宾馆、办公楼、高层建筑等室内场所。

油浸式电力变压器的绝缘介质是变压器油, 冷却方式有自冷、风冷、强迫油循环冷却。它的优点是冷却效果好、容量适用范围广、过载能力高、运行稳定性高、价格便宜等, 缺点是不易搬运。一般多安装于单独的变压器室内或者户外。

油田地面建设工程中, 多采用油浸式电力变压器, 型号多为S11-M型, 该型号为全密封油浸式电力变压器, 即从外观上来看, 没有传统变压器上的油枕, 该型号的变压器以其可靠性高、使用寿命长、运行维护简单得到越来越广泛的应用。

油田地面建设工程中, 双绕组油浸式电力变压器的电压等级主要有10/0.4k V、35/10 (6) k V、110/35k V等。本文章重点介绍油田地面建设中站场内10/0.4k V油浸式电力变压器的选择。

三、10 (6) k V电力变压器的选择原则

1. 电力变压器的台数选择

电力变压器的安装台数应根据负荷特点和经济运行进行选择, 当符合下列条件之一时, 宜装设两台及以上变压器:

() 有大量一级或二级负荷;

(2) 季节性负荷变化较大;

(3) 集中负荷较大。

根据以上选择原则:油田站场内一级用电负荷采用双电源供电, 选择安装两台变压器;二级用电负荷采用双回路供电, 选择安装两台变压器;三级用电负荷采用单电源供电, 选择安装一台变压器。

华北油田的站场类型主要分为几下几种:联合站 (又称油气集中处理站) 、原油接转站、污水处理站、注水站、计量站、污水提升站等。另外, 常见的还有机械采油井。

2. 电力变压器的容量选择

电力变压器的容量应依据以下原则进行选择:

(1) 变压器容量应根据计算负荷选择。计算负荷的计算一般采用需要系数法。

(2) 根据负荷计算的结果, 选择单台变压器时, 单台变压器的负荷率一般为60%-85%。

(3) 根据负荷计算的结果, 选择两台变压器时, 单台变压器的负荷率一般为55%-70%, 对于一、二级负荷比例较大的变压器可为50%。

(4) 具有消防泵用电负荷的站场, 应按以下方法分别计算站场内的计算负荷, 取其大值核算变压器容量:

(1) 除消防泵外的最大计算负荷与最大一台消防泵的计算负荷之和。

(2) 消防设施的计算负荷与该站场内的一级用电负荷之和。

(5) 确定抽油机井变压器的配置方案时, 应根据井距及抽油机电动机容量, 经技术经济比较, 选择变压器, 抽油机井变压器平均负荷率不低于30%。

3. 校验电动机起动时母线压降

(1) 校验原则

电动机起动时, 配电母线上的电压应符合下列要求:

(1) 在一般情况下, 电动机频繁起动时不应低于系统标称电压的90%;电动机不频繁起动时, 不宜低于标称电压的85%。

(2) 配电母线上未接照明负荷或其他对电压下降敏感的负荷且电动机不频繁起动时, 不应低于标称电压的80%。

(3) 配电母线上未接其他用电设备时, 可按保证电动机起动转矩的条件决定;对于低于电动机, 还应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。

我们日常设计中, 多为上述的第⑴种情况, 且电动机多为不频繁起动电机, 因此, 应按照电动机起动时, 不低于标称电压的85%去校验母线压降。

(2) 校验原则

电动机起动时电压下降的计算主要有以下两种情况:一种是由无限大电源容量的系统供电 (即系统电压供电) , 另一种是由有限电源容量的系统供电 (即发电机供电) 。以下重点介绍由无限大电源容量的系统供电的压降校验方法。

众所周知, 电动机的常用起动方式为全压起动、软启动器起动以及变频起动。电动机全压起动时, 起动电流为电动机额定电流的5-7倍;软启动器起动时, 起动电流为电动机额定电流的2~5倍;变频起动时, 起动电流等于电动机的额定电流。

摘要：电气设计中电力变压器的选择

关键词：变压器10/0.4kV电力变压器,选择原则,电压下降

参考文献

[1] 《工业与民用配电设计手册》 (第三版) .

[2] 《油气田变配电设计规范》 (SY/T0033-2009) .

[3] 《油田注水工程设计规范》 (GB50391-2006) .

[4] 《油田采出水处理设计规范》 (GB50428-2007) .

[5] 《油气集输设计规范》 (GB50350-2005) .