1.1、浸(jin)漬式干式變壓器(qi)
國內浸漬(zi)式干式變壓(ya)器導線采用玻璃絲包(bao),墊塊用相應的(de)絕緣材料熱壓(ya)成型,多用于水電站(zhan)、高層(ceng)建筑,防火(huo)性好(hao)。
因(yin)浸漬漆(qi)的(de)不同,變壓器(qi)絕(jue)緣(yuan)分B、F、H、C級,主、縱絕(jue)緣(yuan)(主絕(jue)緣(yuan)即繞(rao)組(zu)與繞(rao)組(zu)之間(jian)以及繞(rao)組(zu)與鐵(tie)芯之間(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan)。
縱(zong)絕(jue)緣(yuan)是指變壓(ya)器繞組具(ju)有不同電位(wei)的(de)不同點和不同部(bu)位(wei)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan),主要包括(kuo)繞組匝間(jian)(jian)、層(ceng)間(jian)(jian)和段間(jian)(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能。)的(de)空(kong)道全部(bu)以空(kong)氣作(zuo)為絕(jue)緣(yuan)介質。
此種變(bian)(bian)壓器受環境的影響比(bi)樹脂(zhi)式干式變(bian)(bian)壓器的大,外(wai)(wai)型及重量均(jun)(jun)也(ye)較(jiao)大,在國(guo)內外(wai)(wai)產量均(jun)(jun)趨于減少(shao)。
最近(jin),云南變(bian)壓(ya)器(qi)廠引(yin)進法國(guo)Transfix公司(si)(si)的制造技(ji)術,生產(chan)了一(yi)種名叫Securamid H級絕緣干式變(bian)壓(ya)器(qi)。其(qi)低壓(ya)為(wei)箔式繞組,高壓(ya)為(wei)層(ceng)式結構,中間絕緣用美(mei)國(guo)杜邦公司(si)(si)生產(chan)的Nomex紙。
繞組兩端(duan)有端(duan)封(feng),不怕潮(chao),防火(huo)(huo)能力極強,可(ke)在明火(huo)(huo)750 ℃下防燃(ran),是比較新型的干(gan)式變壓器(qi)。
1.2 樹脂干式變(bian)壓器(qi) 代表當今(jin)國內樹脂澆注變(bian)壓器(qi)的(de)主導(dao)產品可分為以下三大類。
一,簡稱線(xian)繞澆注式變(bian)壓(ya)器,其高(gao)壓(ya)為線(xian)繞分(fen)斷(duan)圓(yuan)筒(tong)(tong)澆注式,低壓(ya)為線(xian)繞圓(yuan)筒(tong)(tong)(或(huo)分(fen)段圓(yuan)筒(tong)(tong))澆注式;澆干式變(bian)壓(ya)器的特點及應(ying)用李芊,陜西省地方電力(集(ji)團)公司注為無填(tian)料澆注。
二,簡稱箔(bo)(bo)(bo)繞澆注(zhu)(zhu)式變壓(ya)(ya)器,其高壓(ya)(ya)為(wei)分段箔(bo)(bo)(bo)繞澆注(zhu)(zhu)式,低(di)壓(ya)(ya)為(wei)銅箔(bo)(bo)(bo)(或鋁(lv)箔(bo)(bo)(bo))纏繞式;澆注(zhu)(zhu)為(wei)加填料澆注(zhu)(zhu)。
三,高壓(ya)為(wei)線(xian)繞分斷(duan)圓(yuan)筒澆(jiao)注(zhu)式, 低(di)壓(ya)為(wei)銅(tong)箔(bo)(或鋁箔(bo))纏繞式;澆(jiao)注(zhu)為(wei)無填料澆(jiao)注(zhu)。
上(shang)述三類產品,在產品的(de)制(zhi)造和性能上(shang)各有特點,目前在市場上(shang)也各自占據(ju)著一定(ding)的(de)市場份額(e),在這篇文章中重點討論(lun)線繞澆注式變壓(ya)器。
2、線(xian)繞澆注式變壓器
2.1、結構特點
在陜西(xi)寶雞第(di)二發(fa)電(dian)廠中,廠用(yong)干式(shi)變(bian)壓器均(jun)為線繞澆注式(shi)變(bian)壓器,電(dian)壓等級為6 kV,容量(liang)為100 kVA至1600 kVA,采用(yong)室(shi)內(nei)安裝方式(shi)。
該(gai)產品高、低(di)壓繞組(zu)采用銅導線,全纏繞,玻璃纖維增強,薄絕緣,樹脂(zhi)不加填(tian)料,真空狀態下浸漬式(shi)澆注,按特定(ding)的溫度固(gu)化(hua)曲線固(gu)化(hua)成型。
高壓(ya)(ya)(ya)繞組采用(yong)特(te)種(zhong)分(fen)段圓筒(tong)(tong)式結構,低壓(ya)(ya)(ya)繞組視電壓(ya)(ya)(ya)等級(ji)選(xuan)擇多(duo)層圓筒(tong)(tong)式、分(fen)段圓筒(tong)(tong)式或特(te)種(zhong)分(fen)段圓筒(tong)(tong)式。
2.2 技術(shu)特點
2.2.1 耐(nai)沖擊
線繞(rao)(rao)澆注變(bian)壓器(qi)的(de)高壓繞(rao)(rao)組(zu)(zu)采用特種分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式結構(gou),此結構(gou)是(shi)(shi)以(yi)普通分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式繞(rao)(rao)組(zu)(zu)為基(ji)礎發展起(qi)來的(de),普通分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式既(ji)繼(ji)承了圓(yuan)筒(tong)式繞(rao)(rao)組(zu)(zu)耐沖擊的(de)優勢(shi),又解決(jue)了圓(yuan)筒(tong)式繞(rao)(rao)組(zu)(zu)層(ceng)間電(dian)壓偏(pian)高的(de)矛盾,是(shi)(shi)一種較為理想的(de)繞(rao)(rao)組(zu)(zu)結構(gou),常被稱之為非共振型繞(rao)(rao)組(zu)(zu)結構(gou)。
特種分段圓筒式與普通分段圓筒式相比,進一步降低了(le)(le)層間電壓(ya),改善了(le)(le)電壓(ya)分布(bu),而且(qie)大(da)(da)大(da)(da)提高了(le)(le)耐(nai)受大(da)(da)氣(qi)過電壓(ya)和操作過電壓(ya)的沖擊強度。
耐沖擊性能(neng)的好壞不僅與繞組的結構有關,同時也(ye)決定于繞組的澆注質量和絕緣材料的電氣(qi)性能(neng)。
該產(chan)品(pin)的(de)繞組繞制(zhi)完成后(hou),是(shi)在真空狀態下用純樹(shu)脂進行澆注的(de),且(qie)不加任何填料,這樣樹(shu)脂的(de)流動(dong)性能不降低。
又(you)因為繞(rao)組為導線繞(rao)制而成(cheng),因此(ci)樹(shu)脂無論從繞(rao)組的(de)軸(zhou)向(xiang)還是(shi)輻向(xiang),均(jun)可(ke)完全浸透繞(rao)組,內部不存在氣泡。
繞組經烘干(gan)固摘要:該文介(jie)紹了干(gan)式(shi)變壓(ya)器的分(fen)類和(he)特(te)(te)點,并重點介(jie)紹了線繞澆注式(shi)變壓(ya)器的結構特(te)(te)點,技術特(te)(te)點,冷(leng)卻系統,溫(wen)控(kong)系統等,總結了干(gan)式(shi)變壓(ya)器的發展前景。
樹(shu)脂及玻璃纖(xian)維組成的固體絕緣,不僅耐沖擊性(xing)能好,而且局部放電量很小。
2.2.2、機械強度好
抗(kang)短路(lu)能力強(qiang)對(dui)線繞分(fen)段(duan)圓筒式來講(jiang),經(jing)真空澆注(zhu)后,無論繞組的層(ceng)間、匝間、段(duan)間均能一次性(xing)浸透(tou)樹脂。
經固化后(hou),樹脂、導線(xian)、玻(bo)璃纖維緊密的結(jie)合(he),構成堅(jian)固的剛體結(jie)構。該結(jie)構高強度的機(ji)械性(xing)能(neng)決定了線(xian)繞澆注式產品具有良好(hao)的抗短(duan)路能(neng)力。
2.2.3、抗開裂(lie)性(xing)能好
樹脂與玻璃纖維固化形(xing)成(cheng)的(de)復(fu)合絕緣(yuan)材料,熱膨脹系(xi)數為 (18~20)×10-6/K,繞(rao)組(zu)中所用銅的(de)膨脹系(xi)數為17×10-6/K,兩(liang)者基本(ben)接(jie)近,消除了在變壓器運行中由于熱脹冷縮而(er)產生的(de)繞(rao)組(zu)導體與絕緣(yuan)材料之(zhi)間(jian)的(de)機械(xie)應力,從(cong)根源上杜(du)絕了龜裂(lie)現象。
2.2.4、防潮濕
由于該產(chan)品高、低壓均用樹脂(zhi)澆注,鐵芯亦(yi)采用樹脂(zhi)涂覆,因此防潮抗腐能力強。當空氣(qi)相對濕度為100%時,仍(reng)可長期運行。
2.2.5、散(san)熱效果好(hao)
由于純樹(shu)脂與(yu)玻璃纖維構成的復合絕緣具有極高的電氣強度,因此該產品表面(mian)絕緣厚度僅為(wei)1.5~2 mm,大大提高了(le)繞組表面(mian)的散熱(re)效(xiao)率(lv)。
2.3、冷卻系統及防護
干(gan)式變(bian)壓(ya)器的冷(leng)卻(que)采用(yong)自然(ran)空氣冷(leng)卻(que)和強迫空氣循環冷(leng)卻(que)。采用(yong)自然(ran)空氣冷(leng)卻(que),可保證變(bian)壓(ya)器在額定(ding)負載(zai)情況下正常運行。寶雞第二發電廠(chang)所用(yong)干(gan)式變(bian)壓(ya)器均利用(yong)輻流風(feng)機(ji)進(jin)行強迫風(feng)冷(leng)。
采用強迫空氣循環(huan)冷卻后(hou),800 kVA及(ji)以下干式變(bian)壓(ya)器可(ke)增(zeng)容40%,800 kVA以上(shang)干式變(bian)壓(ya)器可(ke)增(zeng)容50%,并(bing)可(ke)連續運行。 干式變(bian)壓(ya)器一般(ban)為IP00防護,即不配外(wai)殼,戶(hu)內使用,寶雞第二發電廠即采用此(ci)防護模(mo)式。也可(ke)根據用戶(hu)要求,加防護外(wai)殼。
采(cai)用IP20外殼(ke),
可(ke)防(fang)(fang)止大于12 mm的(de)固體異物進入,給帶電部(bu)分(fen)提供屏障。采(cai)用IP23防(fang)(fang)護時,除具有IP20防(fang)(fang)護功(gong)(gong)能(neng)(neng)外,還具有防(fang)(fang)淋水功(gong)(gong)能(neng)(neng)。
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(xi)列線(xian)繞澆(jiao)注式變壓器
采用XMTB自動(dong)溫(wen)度(du)控制保(bao)護系(xi)統。在低壓繞組第 一匝導線處埋設鉑熱電阻測(ce)溫(wen)元(yuan)件,自動(dong)檢測(ce)繞組溫(wen)升情(qing)況(kuang),能顯示三相低壓繞組的溫(wen)度(du),并(bing)可(ke)對(dui)它們(men)進行熱保(bao)護。
隨著環境溫(wen)(wen)度(du)及負載(zai)的變化,當(dang)繞組達到限定溫(wen)(wen)度(du)時,溫(wen)(wen)控器自動(dong)發(fa)出訊號(hao),控制風(feng)機啟動(dong)(110 ℃)、風(feng)機停(90 ℃)、報警(120 ℃)和(he)跳閘(145 ℃),使得(de)產品在運(yun)行中具有可靠的過負載(zai)保(bao)護(hu)。
SC3系列(lie)線繞澆(jiao)注式變壓器采用M&C公司變壓器繞組溫(wen)(wen)度檢測與控(kong)制zhuanli技術(shu),生產對繞組溫(wen)(wen)度直接檢測的溫(wen)(wen)度控(kong)制器,實現(xian)變壓器的強迫風冷(AF)控(kong)制及(ji)超溫(wen)(wen)報警和(he)超溫(wen)(wen)跳閘等功能。
溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)調(diao)試正常后(hou),先(xian)將變壓器(qi)(qi)投網運(yun)行(xing),后(hou)將溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)通電運(yun)行(xing),溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)處于(yu)自動控(kong)制(zhi)狀(zhuang)態(tai),對變壓器(qi)(qi)進(jin)行(xing)溫(wen)(wen)度檢測與保(bao)護,當繞組溫(wen)(wen)度高于(yu)110 ℃時,溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)啟動風(feng)機(ji)強迫冷卻;若強迫風(feng)冷下繞組溫(wen)(wen)度下降低于(yu)90 ℃,風(feng)機(ji)停(ting)止。
若繞組溫(wen)(wen)(wen)度(du)進一(yi)步升高(gao),溫(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制器將發出超溫(wen)(wen)(wen)報(bao)警(155 ℃)和超溫(wen)(wen)(wen)跳閘信號(170 ℃)。當(dang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制器發生故(gu)障且(qie)一(yi)時無法排除,切除溫(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制器,變壓器可繼續運(yun)行(xing),只需監測并保證變壓器處(chu)于正常運(yun)行(xing)狀態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油浸式變壓器(qi)(qi)(qi)的(de)顯著優點和低成本是(shi)其他變壓器(qi)(qi)(qi)難以(yi)取代(dai)的(de)。在戶(hu)外以(yi)及防火要求一般(ban)的(de)場所,目前及今后較(jiao)長(chang)一段時(shi)間內,將(jiang)仍(reng)以(yi)油浸式變壓器(qi)(qi)(qi)為主。
但對防火要求高的(de)(de)場所,而采用(yong)干(gan)式或難(nan)燃液、不(bu)燃液的(de)(de)變(bian)壓器(qi)。 干(gan)式變(bian)壓器(qi)較油浸式變(bian)壓器(qi)過載能力高,主要是干(gan)式變(bian)壓器(qi)選用(yong)的(de)(de)電流密度(du)較低,熱容量大(da),繞組時間(jian)常(chang)數大(da)。
干式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器與油浸式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器相(xiang)比,絕緣(yuan)運行條件有所改(gai)善。油浸式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器使用場所較多,戶外安(an)裝多。
干式變(bian)壓(ya)器供電(dian)范(fan)圍(wei)小,戶內運(yun)行多。和油浸式變(bian)壓(ya)器相比,它遭受的雷電(dian)壓(ya)幅值較低,波頭(tou)較緩,雷擊概(gai)率也較小。
干式變壓(ya)器(qi)常使用金(jin)屬氧化物避雷器(qi)保護,不但限制大氣(qi)過(guo)電壓(ya),而且也(ye)限制了內(nei)部(bu)過(guo)電壓(ya)。