国网甘肃省电力公司天水供电公司 卜世龙 代晓娟 袁 顺

随着我国经济的迅速发展，电网的更新与升级也在持续推进，新建和扩建的变电站也在不断投入使用，产生了大量老旧报废的物资，且一些物资并没有随着寿命而退役。但由于更新和升级，使老旧的电气设备不能与新的变电站和网架相适应。35kV 变电站是配电网络的重要组成部分，它离负荷很近，若负荷变化快、其被改造的频率就会增加，35kV 电力变压器也是因改造后而淘汰较快的物资。由于不存在使用周期短的可动部件，且其铁芯和铜导线的高保持率，故报废35kV变压器的整体完成率高，回收的经济效益也更高。

国网35kV 已淘汰的变压器采取了阶梯使用的方法，即将其转移到有必要的变电站中进行投运。通过这样的方法可增加材料的使用，但还有下列问题：由于老式变压器能量消耗大，不适宜新建变电站。其能源消耗指数与购买新的变压器相比很有可能得不偿失。由于老式变压器数据不完整，二次接口常模糊不清，给切换到新的变电所时造成了很大困难，经常要对线路进行调整，且一些旧的变压器界面与现行标准并不相符。老变压器由于使用时间久了很有可能会出现问题，如不进行吊芯大修就会造成安全隐患，造成设备失效。

近年来，我国电力企业推出了大量的变压器检修延寿、增容业务，如ABB 合肥变压器服务有限公司就建议将变压器进行深度清洗、深度探伤优化及再次缠绕线圈，采用一种新的绝缘纸张来增加变压器的体积以减少能量消耗，从而从本质上改善了变压器的寿命。但这样改装有一个弊端，就是要把变压器送到生产厂家且价格昂贵，其成本相当于买一台新变压器。还有一些厂家则是将其硅钢板和铜丝直接拆卸并进行了现场回收，按照原料贬值程度、变压器制造厂将新建一台新的变压器，并按新、老价格进行补偿。这种方法的再使用对材料的损耗较大[1]。

1 35kV 变压器技术的应用、推广和带来的效益及项目理论、实践依据

将35kV 的变压器包装为35kV 的移动变电车，只需对已淘汰变压器进行一定的改装和维修即可达到35kV 的移动变电站的全部功能，且总投入相对较少。本科技项目以S11-2000 35±2×2.5%/10kV变压器改造和封装移动站为例进行了简单的改造和落实，同时完成了35kV 的变压器改造成移动车的设计工作，并编制了整套设计方案和试验方案。在完成全部的设计方案和试验改造工艺后，可在国网公司的运维维修技术改造工程中得到推广，其应用潜力巨大，技术上也有一定的实际应用价值。

直接效益：变压器的高效回收可增加设备的剩余价值和利用率，35kV 移动变电车是供电公司急需的维修物资，节约了购买资金，具有可观的经济效益[2]；间接效益：改装为移动变电车应用于旧站的改建及紧急维修，使配电网络可靠性得到了改善，缩短了故障维修周期，对确保变电装置的安全运行和可靠供电具有不可估量的直接经济效益和社会效益。改装而来的移动变电车与35kV 的临时供电地点相邻，省去了10kV 输电线路的投入，节省了电网的投入，在最短的时间内实现了负载的投入，实现了电能的最大化。

变压器通过电磁感应方式把一种电压转换成另外一种电流。简单的双绕组变压器由两组绕制而成，分别是初级线圈和次级线圈。当初级线圈通上AC电流时，变压器铁芯会形成一个交变磁场，次级线圈则会有一个感应的电位，变压器绕组的匝数比率与电压比率相等。变压器是由铁芯、线圈、调压开关、油枕、气体继电器、呼吸器、压力释放阀、散热器、套管、温度计、油位计等零部件组成，本项目计划再利用的变压器是35kV 双绕组电力变压器。

近年来，由于技术和结构的不断改进变压器的功耗不断降低，但由于其基础设施和技术经济指标的限制，技术性能已达到极限。这也是为什么只要稍加改装就可将一台变压器变成一台移动变压器的关键所在。实质上这两种变压器的电性能基本一样，只是在构造上有所不同[3]。

某电力公司在35kV 移动型变电站的投标中，经过对该变电站的结构进行详细分析，将其与传统的变电所进行比较，提出一种可将其进行简单改造、使之成为一种可移动的变压器。针对目前我国35kV变电车的大量改造，选择了一种更经济、更持久的全室外开放式组合开关，二次屏的整体设计则是室外的，尤其适用于低费用的变压器回收。此方案的类似方案已在诸多的移动站中交建35kV 隧道盾构机专用移动站投入使用，为今后科学发展提供借鉴，以实现35kV 变电站的实际应用需求。

ABB 中国有限公司率先进入了移动站领域，形成了110kV 变电车、35kV 变电车、35kV 配电车、10kV 配电车的1代4标准车的产品体系。在最近5年内还引进了两个2标准车产品体系，分别是110/35/10变电车和35/10kV 切换电压配电车。在后期的研究中进一步借鉴有关公司的技术成果，以增强其在实践中的应用[4]。

2 项目研究与实施

对变压器的移动改装主要包括：制定变压器吊芯大修方案、改造变压器的油箱清洗和套管出线方案、变压器结构加固方案、变压器散热小型化、降低油枕高度的方案、变压器改造后验证出厂的试验方案；有关改装后的变压器总装配为移动站的具体情况是：一次设计和设备选型、车辆的结构设计、二次设计、辅助系统的设计、外接口和负荷传递的方案、移动基站的使用与维护。

2.1 研究方案

变压器改造技术调研。通过走访和调查了解变压器的生产厂家，确定其改造的可能性，完善改造技术；编写变压器改造方案设计文件，调查范围要广泛，方案要具备一定的通用性和实用性；35kV移动变电车方案调研和选定。移动变方案的选定须考虑到生产厂商的实际情况，结合实际的使用需求，加强变电车独立运行的性能。提高移动变电车的灵活性；编写35kV 变电车方案设计文件。设计文件的准确性要符合施工设计的标准，并能按照交工标准进行处理，从而保证对今后的工作有一定的参考价值。

编写移动站运维手册和招标技术规范等。移动变压器的投运注意事项和定期维护的注意事项，特别是在运行中如何精简实验程序，以及怎样使移动站更快、更安全地投运，需本项目给予落实。招标技术规范应具有较高的可操作性，并可清楚地规定改造的加工工作范围和工作方法。加强文件的可操作性；关于老旧变压器改装移动变电车的相关专利申请，提交材料；科技项目验收。

研究内容及工作量如下：调研和收资变压器厂和甘肃省计划退运的35kV 变压器/1个月、调研移动变厂家/1个月、设计变压器的改造方案/3个月、设计35kV 变电车方案/3个月、编写专利申请和汇报材料/3个月、验收/1个月。开发内容及工作量如下：研发退役变压器的改造方案，定型，方案需具备广泛的适用性/3个月、研发便携式无线智能局放带电检测仪/2个月、局放信息诊断APP（含远端数据监视存储平台）的研发/3个月。

2.2 设计方案

变压器外形和结构改造设计方案：变压器外形应符合移动站的运输要求，且要基于甘肃省电力公司目前运行条件给出的方案，变压器改造方案不可脱离甘肃省，以达到控制成本的目的；移动变的设计需保证移动变可独立运行：35kV 移动变电车应结合变压器和变压器两侧的组合电气开关和主变保护远动所用变电车等装置，保证35kV 变电站不需要与其他控制缆线相连就可正常工作。

移动站方案应为低成本方案：所选择的装备如二次屏均为室外设施，移动变车体上无货箱构造，全室外的设计能有效地减少造价。外部界面应规范化，在价格方面有着显著的优越性；完善辅助系统。为提升移动式变电站使用效率，要做好移动系统的设计，通过连锁系统保证开关设备的功能，利用继电保护器做好开关的测控功能。还可通过智能监控系统提高监测效率，释放检测劳动力。通过建立通信系统实现灵活的信号传递方式。

2.3 预期目标和成果形式

达成的目标：提高老旧35kV 变压器的回收利用价值，降低物资浪费。对老旧的变压器改造为移动变专用抗振变压器进行了技术论证，并对其进行方案的编制，对今后的电力设备回收利用工作具有一定的参考价值。为适应实际应用需求而改造成的移动站，必须保证该方案的可行性。35kV 移动式变电站应具备单独操作的能力，增加其应用的灵活性，拓展其应用范围，改善电网的供电可靠性。保证老旧变压器改造封装35kV 移动站的价格低于市场上同类产品。确保编写的招标技术规范书、运行维护手册、变压器改造工艺方案具有普适性，便于在落实的项目立项、招标、采购、运维等工作中能快速推广及应用，迅速激活物资。

转化成果：清晰地表述研究成果的方式，理论研究报告、全套设计制造技术、实用装置或软件等，成果提供的方式可被其他研究人员所了解，从而实现该成果的使用权具有可转移性。变压器改造设计图纸1套、说明1套，移动变压器设计图纸1套、运行维护手册1套，实用新型专利1项，发表科技论文1篇。

确定转化内容：该项目的成果转化应用工作是由某供电公司发展策划部进行的，资金是由某电力公司提供。在日后的项目立项、招标、采购中应用该科技项目的成果，并将其推广到省、市公司。变压器有效再利用退役物资，节约了采购35kV 移动变的成本，取得了较好的经济效益。同时由于移动变压器成本大幅度下降，且方案优化有利于移动变的广泛推广和使用，加强了配网供电的可靠性、社会效益及经济效益。

3 项目承担单位的条件

本项目组的成员是由高素质水平的技术骨干组成，主要负责公司的管理、生产、运营、安监等各个方面的理论研究和实践工作，并定期进行技术交流与研讨，提高队伍的技术和管理能力。本项目团队的所有人员都在电力系统运行维护技术方面进行了多年科研工作。在技术革新的进程中，公司发挥了自己研发的软件和软件研发力量，使全体技术员工尤其是基层技术工人的工作热情得到了有效地发挥，开展了技术攻关，解决了实际问题，实现了预定目的。所有承担单位都应该具备与本项目相关的工作业绩、实验室条件、理论研究环境。

关于本项目的工作业绩。本项目组拥有资深的专业知识和类似科技项目的实践经验，课题团队已有十多年的输变电设备运行检验经验，长期从事输变电电力设备的运维研究工作，且团队负责人拥有国家电网公司或省级重大科技工程的执行工作经历，在项目中有很好的组织和协调作用，确保工程技术计划的正确、可行，确保工程的成功。

实验室条件。公司具备电气设备操作维修场所、变压器维修场所、各类高电压测试仪器等，鉴于该项目未专门生产移动变，因此公司目前的检测测试环境将是该公司对该变压器生产过程进行检验的前提。公司建立了一个占地30平方米的联合设计办公司，拥有电脑、打印机等各种软硬件设施，可让合作厂家和科研工作者同时工作，加快产品的实施，实现产品的转化；理论研究环境。该项目的承担单位多年从事与变压器物资管理有关的一线工作，具有丰富的现场工作经验。该项目的团队人员既了解与本项目相关的专业理论，又能提供一些富有建设性的意见。该项目团队根据工作方案和理论观点，遵循理论与实践的基本原理，保证了该项目的理论研究工作的顺利进行。

综上，电力企业在开展变压器改建工程改建过程中，要充分结合经济做好变压器利旧工作。在改造过程中要区分变压器使用情况，从现状出发，以相关理论和节约经济为基础，在项目开展前做好理论研究。在实施阶段要做好开发计划、明确工作目标，从不同角度开展研究工作，保证项目各方利益，促进相关技术发展。