1.1、浸(jin)漬式干式變(bian)壓器(qi)
國內浸漬式(shi)干式(shi)變壓(ya)器(qi)導線采(cai)用(yong)玻璃絲包(bao),墊塊用(yong)相應的絕緣材料熱壓(ya)成型(xing),多(duo)用(yong)于(yu)水電站、高(gao)層建筑,防火性好。
因(yin)浸漬(zi)漆的不同(tong),變壓器(qi)絕緣(yuan)分(fen)B、F、H、C級,主(zhu)、縱絕緣(yuan)(主(zhu)絕緣(yuan)即繞(rao)(rao)組(zu)與繞(rao)(rao)組(zu)之間以(yi)及繞(rao)(rao)組(zu)與鐵(tie)芯(xin)之間的絕緣(yuan)。
縱絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)是(shi)指(zhi)變(bian)壓(ya)器繞(rao)組具有不同電位的(de)不同點和不同部位之間的(de)絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan),主要(yao)包括(kuo)繞(rao)組匝間、層間和段間的(de)絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)性能。)的(de)空(kong)道全部以空(kong)氣作為絕(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)介(jie)質(zhi)。
此種(zhong)變(bian)壓器受環(huan)境(jing)的(de)影(ying)響比樹脂式干(gan)式變(bian)壓器的(de)大,外(wai)型及重量(liang)均也較大,在國內(nei)外(wai)產量(liang)均趨于(yu)減少(shao)。
最近,云南變壓器廠引進法(fa)國(guo)Transfix公司(si)的(de)制造技術,生(sheng)產了(le)一種名(ming)叫Securamid H級絕緣(yuan)干式(shi)(shi)變壓器。其(qi)低(di)壓為(wei)箔式(shi)(shi)繞(rao)組,高(gao)壓為(wei)層式(shi)(shi)結構,中間(jian)絕緣(yuan)用(yong)美(mei)國(guo)杜邦公司(si)生(sheng)產的(de)Nomex紙。
繞組兩端有端封(feng),不(bu)怕潮,防(fang)火能力極強,可在明火750 ℃下(xia)防(fang)燃(ran),是(shi)比較(jiao)新(xin)型的干式(shi)變壓(ya)器。
1.2 樹脂(zhi)(zhi)干式(shi)變壓器(qi)(qi) 代表(biao)當今國內樹脂(zhi)(zhi)澆注變壓器(qi)(qi)的(de)主(zhu)導產品(pin)可(ke)分為以下三大(da)類(lei)。
一,簡稱線繞(rao)澆(jiao)注式(shi)變壓器,其高壓為(wei)線繞(rao)分(fen)斷(duan)圓筒(tong)(tong)澆(jiao)注式(shi),低壓為(wei)線繞(rao)圓筒(tong)(tong)(或分(fen)段圓筒(tong)(tong))澆(jiao)注式(shi);澆(jiao)干式(shi)變壓器的特點及應用李(li)芊,陜西省地方電力(集團)公司注為(wei)無填料澆(jiao)注。
二,簡稱箔(bo)繞澆注(zhu)式(shi)變(bian)壓器,其(qi)高壓為分段箔(bo)繞澆注(zhu)式(shi),低壓為銅(tong)箔(bo)(或鋁箔(bo))纏繞式(shi);澆注(zhu)為加填料澆注(zhu)。
三,高壓為線(xian)繞分斷圓(yuan)筒澆注式(shi), 低壓為銅箔(bo)(或鋁箔(bo))纏繞式(shi);澆注為無(wu)填(tian)料(liao)澆注。
上述三類產品,在(zai)產品的制造和性(xing)能上各有特(te)點(dian),目前在(zai)市(shi)場上也各自占據(ju)著一(yi)定的市(shi)場份(fen)額,在(zai)這(zhe)篇文章中(zhong)重點(dian)討論(lun)線繞澆注式變壓器。
2、線繞澆注式變壓器(qi)
2.1、結構特點(dian)
在陜西寶雞第(di)二發(fa)電(dian)廠(chang)中,廠(chang)用干式變壓器均為(wei)(wei)線繞澆注式變壓器,電(dian)壓等級為(wei)(wei)6 kV,容量為(wei)(wei)100 kVA至1600 kVA,采用室內安裝(zhuang)方式。
該(gai)產(chan)品高、低壓繞組采用銅導線,全(quan)纏繞,玻璃纖維增強,薄絕緣,樹脂不加填料,真空(kong)狀態(tai)下浸(jin)漬式澆注,按特定的溫度固化(hua)曲(qu)線固化(hua)成(cheng)型。
高(gao)壓繞組采用特種分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)結構(gou),低壓繞組視電壓等級選擇(ze)多(duo)層圓(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)、分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)或特種分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)。
2.2 技術特點
2.2.1 耐沖(chong)擊
線繞(rao)澆注(zhu)變壓(ya)(ya)器的(de)(de)高壓(ya)(ya)繞(rao)組(zu)(zu)采(cai)用(yong)特種(zhong)分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式(shi)結(jie)構(gou),此結(jie)構(gou)是(shi)以(yi)普通(tong)分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式(shi)繞(rao)組(zu)(zu)為(wei)基礎發展起來的(de)(de),普通(tong)分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式(shi)既繼承了(le)圓(yuan)筒(tong)式(shi)繞(rao)組(zu)(zu)耐沖(chong)擊的(de)(de)優勢(shi),又解決(jue)了(le)圓(yuan)筒(tong)式(shi)繞(rao)組(zu)(zu)層(ceng)間電壓(ya)(ya)偏高的(de)(de)矛(mao)盾(dun),是(shi)一種(zhong)較為(wei)理想的(de)(de)繞(rao)組(zu)(zu)結(jie)構(gou),常(chang)被稱之為(wei)非共振型繞(rao)組(zu)(zu)結(jie)構(gou)。
特種分(fen)段圓(yuan)筒式與普(pu)通分(fen)段圓(yuan)筒式相比,進一步(bu)降低了層間電壓(ya)(ya),改善(shan)了電壓(ya)(ya)分(fen)布,而且大大提高了耐(nai)受大氣過電壓(ya)(ya)和操作過電壓(ya)(ya)的(de)沖擊強度。
耐(nai)沖擊性能的(de)好壞不(bu)僅與繞(rao)(rao)組的(de)結(jie)構有關,同時(shi)也決(jue)定于繞(rao)(rao)組的(de)澆注質量和(he)絕緣(yuan)材料的(de)電氣性能。
該產品的(de)繞(rao)組繞(rao)制(zhi)完成后,是在(zai)真(zhen)空狀態(tai)下用純(chun)樹(shu)脂進行澆(jiao)注的(de),且不加任何填料,這樣(yang)樹(shu)脂的(de)流動(dong)性能不降低。
又因(yin)為繞(rao)組為導線繞(rao)制而成,因(yin)此(ci)樹脂無(wu)論從繞(rao)組的(de)軸向(xiang)(xiang)還是輻(fu)向(xiang)(xiang),均可(ke)完(wan)全浸(jin)透繞(rao)組,內部不存在氣泡。
繞(rao)組經烘干(gan)固摘(zhai)要(yao):該文介紹了干(gan)式變(bian)壓(ya)(ya)器的分類和特點,并重點介紹了線繞(rao)澆注式變(bian)壓(ya)(ya)器的結構特點,技術(shu)特點,冷卻系統(tong),溫(wen)控(kong)系統(tong)等,總結了干(gan)式變(bian)壓(ya)(ya)器的發展前景。
樹脂及玻璃纖維組成的(de)固(gu)體絕緣,不僅耐沖(chong)擊性能好,而且局部放(fang)電(dian)量很小。
2.2.2、機械強(qiang)度好(hao)
抗短路能力強對線(xian)繞分段(duan)圓筒式來講,經真(zhen)空澆注后(hou),無論(lun)繞組(zu)的(de)層間、匝間、段(duan)間均(jun)能一次性(xing)浸透樹脂。
經固化后,樹脂、導線、玻璃纖維緊密的結(jie)合,構(gou)成堅(jian)固的剛體結(jie)構(gou)。該結(jie)構(gou)高強度的機械性能決定(ding)了線繞(rao)澆(jiao)注式產品具有(you)良好的抗短路能力。
2.2.3、抗開裂性能好
樹脂與玻璃(li)纖維固化形成(cheng)的復合絕緣(yuan)材(cai)料,熱(re)膨(peng)脹系數為 (18~20)×10-6/K,繞(rao)組中所用(yong)銅的膨(peng)脹系數為17×10-6/K,兩者基(ji)本(ben)接近,消除了(le)在變壓器運(yun)行中由(you)于熱(re)脹冷縮而產生的繞(rao)組導體與絕緣(yuan)材(cai)料之(zhi)間的機械應力,從根源上杜絕了(le)龜裂現(xian)象。
2.2.4、防潮(chao)濕
由于該產品(pin)高、低壓均用(yong)樹(shu)脂(zhi)澆注,鐵芯亦采(cai)用(yong)樹(shu)脂(zhi)涂覆,因(yin)此防潮抗(kang)腐(fu)能(neng)力(li)強。當空(kong)氣(qi)相(xiang)對濕(shi)度為100%時,仍(reng)可長期運行。
2.2.5、散熱(re)效果好(hao)
由于純樹脂(zhi)與玻璃(li)纖維構成的復(fu)合絕(jue)緣具有(you)極高的電氣(qi)強度,因此該產品表(biao)面絕(jue)緣厚(hou)度僅為1.5~2 mm,大(da)(da)大(da)(da)提高了繞組表(biao)面的散熱效率(lv)。
2.3、冷(leng)卻系統及防護
干(gan)式變壓(ya)器的冷(leng)卻(que)(que)采用(yong)(yong)自然空(kong)氣冷(leng)卻(que)(que)和強迫空(kong)氣循環(huan)冷(leng)卻(que)(que)。采用(yong)(yong)自然空(kong)氣冷(leng)卻(que)(que),可保證變壓(ya)器在額定負載情(qing)況下正常(chang)運行。寶雞第二(er)發(fa)電廠所用(yong)(yong)干(gan)式變壓(ya)器均(jun)利用(yong)(yong)輻(fu)流風機進行強迫風冷(leng)。
采用強迫空(kong)氣循環冷卻后(hou),800 kVA及以下干(gan)(gan)式變壓器(qi)(qi)可(ke)增容40%,800 kVA以上干(gan)(gan)式變壓器(qi)(qi)可(ke)增容50%,并可(ke)連續運行。 干(gan)(gan)式變壓器(qi)(qi)一般為IP00防(fang)護(hu),即(ji)不(bu)配外(wai)(wai)殼,戶內使用,寶雞(ji)第二發電廠(chang)即(ji)采用此防(fang)護(hu)模式。也可(ke)根據用戶要(yao)求(qiu),加(jia)防(fang)護(hu)外(wai)(wai)殼。
采用IP20外殼(ke),
可防(fang)(fang)止大于(yu)12 mm的固體異物(wu)進(jin)入,給帶電(dian)部分提供屏障。采用IP23防(fang)(fang)護時,除(chu)具有(you)IP20防(fang)(fang)護功能外,還具有(you)防(fang)(fang)淋(lin)水功能。
2.4、溫控系統(tong)
電力變壓器的安全可靠運行和使用壽命,很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。而繞組溫度超過絕緣耐受溫度是使絕緣破壞,導致變壓器不能正常工作的主要原因之一。
SC系列線繞(rao)澆(jiao)注式(shi)變壓(ya)器
采用(yong)XMTB自動(dong)溫(wen)(wen)度控制保(bao)護(hu)系統。在低壓繞組(zu)第 一匝導線處埋設鉑熱電阻測溫(wen)(wen)元件,自動(dong)檢測繞組(zu)溫(wen)(wen)升情(qing)況,能(neng)顯(xian)示三相低壓繞組(zu)的溫(wen)(wen)度,并可(ke)對它們進行熱保(bao)護(hu)。
隨著(zhu)環境溫(wen)度(du)及(ji)負(fu)載的變化,當繞組達(da)到限定溫(wen)度(du)時(shi),溫(wen)控器自(zi)動發出訊號(hao),控制風機啟動(110 ℃)、風機停(90 ℃)、報警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使(shi)得產品在運行中(zhong)具有可靠的過負(fu)載保(bao)護。
SC3系列線繞(rao)澆注式變壓(ya)器采(cai)用M&C公司(si)變壓(ya)器繞(rao)組(zu)溫(wen)(wen)度檢測與控制(zhi)zhuanli技術,生產對繞(rao)組(zu)溫(wen)(wen)度直接(jie)檢測的(de)(de)溫(wen)(wen)度控制(zhi)器,實(shi)現變壓(ya)器的(de)(de)強迫風冷(AF)控制(zhi)及超溫(wen)(wen)報警和(he)超溫(wen)(wen)跳閘等(deng)功能。
溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制器(qi)(qi)(qi)調試(shi)正常后,先將(jiang)(jiang)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)投網運行,后將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制器(qi)(qi)(qi)通電運行,溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制器(qi)(qi)(qi)處于(yu)(yu)自動控(kong)制狀(zhuang)態(tai),對變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)進行溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)檢(jian)測與(yu)保護,當繞組溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)高于(yu)(yu)110 ℃時,溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制器(qi)(qi)(qi)啟動風(feng)機強迫冷(leng)卻(que);若強迫風(feng)冷(leng)下繞組溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下降低于(yu)(yu)90 ℃,風(feng)機停止。
若繞組溫(wen)度(du)進一步升高,溫(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)將(jiang)發出(chu)超(chao)溫(wen)報警(155 ℃)和超(chao)溫(wen)跳閘信號(170 ℃)。當溫(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)發生故障且一時無法排除,切(qie)除溫(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi),變壓器(qi)可繼續運行,只需(xu)監測并(bing)保證變壓器(qi)處(chu)于正常運行狀(zhuang)態(tai)。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油(you)(you)浸式變(bian)壓(ya)(ya)器的顯著優點和低成本是其他變(bian)壓(ya)(ya)器難以取代的。在戶外以及防火(huo)要求一般的場所,目前(qian)及今后較長一段時間內(nei),將仍以油(you)(you)浸式變(bian)壓(ya)(ya)器為主。
但對防(fang)火(huo)要(yao)求(qiu)高的(de)場所,而采用干(gan)式或難燃液(ye)、不燃液(ye)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)。 干(gan)式變(bian)壓(ya)器(qi)較油浸(jin)式變(bian)壓(ya)器(qi)過載能力高,主要(yao)是干(gan)式變(bian)壓(ya)器(qi)選用的(de)電流(liu)密度較低,熱容量大,繞組時間(jian)常(chang)數大。
干式(shi)變壓(ya)器與油浸式(shi)變壓(ya)器相比,絕緣運行條件有所改善。油浸式(shi)變壓(ya)器使(shi)用場所較多,戶外(wai)安(an)裝多。
干式(shi)變壓器供電范圍小(xiao),戶內(nei)運行(xing)多。和(he)油浸式(shi)變壓器相比,它遭受的雷(lei)電壓幅值較(jiao)低,波頭較(jiao)緩(huan),雷(lei)擊(ji)概率也較(jiao)小(xiao)。
干式變壓器常使用金屬氧(yang)化(hua)物避雷器保護(hu),不(bu)但(dan)限制大氣過電壓,而且也限制了內部過電壓。