电力变压器贮油坑大小的计算

牛俊友，李善金，张 峰

（河南省电力公司商丘供电公司，河南 商丘 476000）

在变电站电力变压器贮油坑（以下简称“主变贮油坑”）设计中，许多设计人员往往根据相关规程要求，凭借经验完成施工图设计，没有进行系统的计算，其结果往往是，要不出现贮油坑体积不满足规程要求，埋下安全隐患，要不就是造成贮油坑体积过大导致材料浪费，增加造价。

1 贮油池的相关参数

根据近年来各地投运变电站的情况来看，每座变电站都设有总事故贮油池，本文为方便起见，根据规程要求，假定某220 kV变电站设置有总事故贮油池，来计算主变贮油坑的大小，并对主变压器外廓尺寸和其支墩（本文假定主变压器基础共n个支墩且大小相同）以及相关参数，用如下符号表示：

A为主变压器外廓长，m；

B为主变压器外廓宽，m；

a为主变压器支墩宽，m;

b为主变压器支墩长，m;

G为主变压器油总质量，kg；

ρ为变压器油密度，kg/m3；

K为卵石空隙率。

在以上参数中，A、B、G、ρ、n 由变压器厂家提供，a、b由变压器受力计算确定，K由当地使用卵石情况确定。

2 主变贮油坑的设计计算

对主变压器及其支墩作简易图示，如图1。

图1 主变压器外廓及支墩俯视图

按GB 50060-2008《3～110 kV高压配电装置设计规范》（本文以下均简称为规程）要求，贮油坑应大于设备外廓每边各1 000 mm，故主变贮油坑

净长 L=（A+1+1）=（A+2）m；

净宽 W=（B+1+1）=（B+2）m；

主变压器基础支墩面积为

主变贮油池的净底面积为

根据规程要求，主变贮油坑必须至少容纳20%油量，主变贮油坑的最小储油量为

进而，主变贮油池最小储油体积为

假定主变贮油池铺设卵石深度为h卵，则主变贮油池铺设卵石的体积

主变贮油池内铺设的卵石空隙，所能吸纳的油量

根据工程实际经验，一般情况下，为防止卵石乱滚，主变贮油坑铺设卵石的深度，比总深度要低0.1m，即卵石顶部有0.1 m高的余量，由此可得出主变贮油坑的实际深度

根据规程要求，主变贮油池内铺设卵石层厚度，不应小于250 mm，卵石直径为50～80 mm。因此，当采用公式（1）和公式（2）计算出h卵和h后，若h卵不小于250 mm，h不小于350 mm时，采用实际值；若h卵小于250 mm，h小于350 mm时，应取250 mm和350 mm。

而且，在进行公式（1）和公式（2）的推导时，未考虑贮油池底部坡度所产生的贮油量，这是因为考虑到变压器运行过程中，由于温度的上升，可能导致油的体积变大，而让其作为安全储备使用，并使计算公式简易化。

从工程实际施工角度来看，变压器厂家提供设备外廓尺寸A、B后，应对其值按100 mm模数取整，由公式（1）及公式（2）计算结果与规程要求值比较后的取值，也应按50 mm模数取整，以方便施工。

并且，为防止雨水泥沙流入主变贮油池，堵塞卵石孔隙，贮油池周边池壁应高出其外侧地坪100 mm为宜，贮油池池底也应有一定的排油坡度，坡向集油井，便于如果出事故时，变压器油顺利排至总事故油池，如图2所示。

图2 贮油池平、断面图（单位：mm）

3 结束语

在工程实际应用时，除应考虑上述问题外，尚应注意很多变压器厂生产的变压器的外廓尺寸中心线与变压器重心线并不重合，防止设计时混淆出错。另外，当本地无卵石时，也可采用无孔碎石代替。

[1]NDGJ96-1992，变电所建筑结构设计技术规定[S].

[2]GB 50229-2006，火力发电厂与变电站设计防火规范[S].

[3]GB 50060-2008，3～110 kV高压配电装置设计规范[S].