1.1、浸漬(zi)式(shi)干式(shi)變壓器
國內浸漬式干式變壓器(qi)導(dao)線(xian)采用玻璃絲包,墊塊用相(xiang)應的絕緣材料熱壓成型(xing),多(duo)用于水電(dian)站、高層建筑,防(fang)火性好。
因浸漬漆(qi)的不同,變壓器絕(jue)(jue)緣分B、F、H、C級,主、縱絕(jue)(jue)緣(主絕(jue)(jue)緣即繞組(zu)與(yu)繞組(zu)之間以及繞組(zu)與(yu)鐵(tie)芯之間的絕(jue)(jue)緣。
縱絕緣(yuan)是指變壓器繞組(zu)(zu)具有(you)不同(tong)(tong)電位的(de)不同(tong)(tong)點(dian)和不同(tong)(tong)部(bu)位之間的(de)絕緣(yuan),主要包括繞組(zu)(zu)匝間、層間和段(duan)間的(de)絕緣(yuan)性能。)的(de)空(kong)道全部(bu)以空(kong)氣作為絕緣(yuan)介質。
此種變壓(ya)器受環境的(de)影響(xiang)比樹脂式(shi)干(gan)式(shi)變壓(ya)器的(de)大(da)(da),外型及重量均也(ye)較大(da)(da),在國內外產量均趨于減少(shao)。
最近,云南(nan)變(bian)壓(ya)器廠引進法國Transfix公司(si)的制造技(ji)術,生(sheng)產了(le)一種名叫(jiao)Securamid H級絕(jue)緣干式(shi)變(bian)壓(ya)器。其低壓(ya)為箔式(shi)繞組,高(gao)壓(ya)為層式(shi)結(jie)構(gou),中(zhong)間絕(jue)緣用(yong)美(mei)國杜邦公司(si)生(sheng)產的Nomex紙。
繞組兩端有端封,不怕潮,防火(huo)能力(li)極強,可(ke)在明(ming)火(huo)750 ℃下防燃,是比較新型的干式變壓(ya)器。
1.2 樹脂干式變壓器(qi) 代表當(dang)今國內樹脂澆注變壓器(qi)的主(zhu)導產品可分為以(yi)下三(san)大類。
一,簡(jian)稱線(xian)繞澆注式(shi)變壓(ya)器(qi),其高壓(ya)為(wei)線(xian)繞分(fen)斷圓(yuan)筒(tong)澆注式(shi),低壓(ya)為(wei)線(xian)繞圓(yuan)筒(tong)(或分(fen)段圓(yuan)筒(tong))澆注式(shi);澆干式(shi)變壓(ya)器(qi)的特點及應用(yong)李(li)芊,陜(shan)西省地方電(dian)力(集團)公司注為(wei)無(wu)填(tian)料澆注。
二,簡稱箔(bo)繞(rao)澆注(zhu)式變壓器,其高壓為分段(duan)箔(bo)繞(rao)澆注(zhu)式,低壓為銅箔(bo)(或(huo)鋁箔(bo))纏(chan)繞(rao)式;澆注(zhu)為加填料澆注(zhu)。
三(san),高壓(ya)(ya)為線繞分斷圓筒澆注式, 低壓(ya)(ya)為銅箔(bo)(或鋁箔(bo))纏(chan)繞式;澆注為無填(tian)料澆注。
上(shang)(shang)述(shu)三類產品(pin),在(zai)產品(pin)的制造和性能上(shang)(shang)各(ge)有特點,目前(qian)在(zai)市場上(shang)(shang)也各(ge)自(zi)占據著(zhu)一(yi)定的市場份額,在(zai)這篇文章中重(zhong)點討(tao)論線繞澆注式變壓器。
2、線繞澆(jiao)注式變(bian)壓器
2.1、結構(gou)特點
在陜(shan)西寶雞第二發電廠中,廠用(yong)干(gan)式(shi)變壓(ya)(ya)器均為線繞澆(jiao)注式(shi)變壓(ya)(ya)器,電壓(ya)(ya)等(deng)級為6 kV,容量為100 kVA至1600 kVA,采(cai)用(yong)室(shi)內安裝方式(shi)。
該產品高、低壓(ya)繞組(zu)采(cai)用(yong)銅(tong)導(dao)線,全纏繞,玻璃纖維(wei)增強(qiang),薄絕緣,樹脂不(bu)加填料(liao),真空狀(zhuang)態下浸(jin)漬(zi)式澆注(zhu),按特定的溫(wen)度固(gu)化(hua)(hua)曲線固(gu)化(hua)(hua)成型。
高壓(ya)繞組(zu)采用特種分段圓(yuan)筒(tong)式結構,低壓(ya)繞組(zu)視電壓(ya)等(deng)級選擇(ze)多(duo)層圓(yuan)筒(tong)式、分段圓(yuan)筒(tong)式或特種分段圓(yuan)筒(tong)式。
2.2 技術(shu)特(te)點
2.2.1 耐沖(chong)擊
線繞(rao)(rao)澆注變(bian)壓器的(de)高壓繞(rao)(rao)組采(cai)用特種分段圓(yuan)筒式結(jie)構,此(ci)結(jie)構是以普通分段圓(yuan)筒式繞(rao)(rao)組為(wei)基礎發(fa)展起來的(de),普通分段圓(yuan)筒式既(ji)繼承(cheng)了圓(yuan)筒式繞(rao)(rao)組耐沖擊(ji)的(de)優勢(shi),又(you)解決了圓(yuan)筒式繞(rao)(rao)組層(ceng)間電壓偏高的(de)矛盾(dun),是一(yi)種較為(wei)理想的(de)繞(rao)(rao)組結(jie)構,常被稱之為(wei)非共振型繞(rao)(rao)組結(jie)構。
特種分(fen)段圓筒式(shi)與(yu)普通分(fen)段圓筒式(shi)相(xiang)比,進一(yi)步降低了(le)層間電(dian)壓,改善了(le)電(dian)壓分(fen)布,而且(qie)大大提高(gao)了(le)耐(nai)受大氣過(guo)電(dian)壓和操(cao)作過(guo)電(dian)壓的沖擊強度。
耐沖擊(ji)性能(neng)的好壞(huai)不(bu)僅與繞(rao)組的結(jie)構有關,同時也決定(ding)于(yu)繞(rao)組的澆注質量和絕(jue)緣材料的電(dian)氣(qi)性能(neng)。
該產品的繞組繞制完成后,是在(zai)真空狀(zhuang)態下用純樹脂進行(xing)澆注的,且(qie)不(bu)加任何填料,這樣樹脂的流動性能(neng)不(bu)降(jiang)低。
又(you)因(yin)(yin)為(wei)(wei)繞(rao)(rao)組(zu)為(wei)(wei)導線繞(rao)(rao)制而成,因(yin)(yin)此樹(shu)脂無論(lun)從繞(rao)(rao)組(zu)的軸向還是(shi)輻(fu)向,均可完全浸(jin)透繞(rao)(rao)組(zu),內部不(bu)存(cun)在氣泡。
繞組經烘干(gan)固摘(zhai)要:該文介(jie)紹了(le)干(gan)式變(bian)(bian)壓器的(de)(de)分類和特(te)點(dian),并(bing)重點(dian)介(jie)紹了(le)線繞澆注式變(bian)(bian)壓器的(de)(de)結(jie)構特(te)點(dian),技術特(te)點(dian),冷卻(que)系統(tong),溫控系統(tong)等,總結(jie)了(le)干(gan)式變(bian)(bian)壓器的(de)(de)發展(zhan)前景(jing)。
樹脂及玻(bo)璃(li)纖維組成的固體絕緣,不(bu)僅耐(nai)沖(chong)擊(ji)性能(neng)好,而(er)且(qie)局部放電量很小。
2.2.2、機械強(qiang)度好
抗短(duan)路(lu)能力強對線繞(rao)分段(duan)圓筒式(shi)來講,經真空澆注后(hou),無論繞(rao)組(zu)的層間(jian)(jian)、匝間(jian)(jian)、段(duan)間(jian)(jian)均能一次性(xing)浸透(tou)樹(shu)脂。
經固化后,樹脂(zhi)、導線(xian)、玻(bo)璃纖維緊(jin)密的結合,構(gou)成(cheng)堅(jian)固的剛體結構(gou)。該結構(gou)高(gao)強(qiang)度的機械(xie)性(xing)能決定了線(xian)繞(rao)澆注式(shi)產品具(ju)有良好的抗短路能力。
2.2.3、抗開裂性能好
樹(shu)脂與玻璃纖維固化形成(cheng)的復合(he)絕(jue)緣材(cai)料,熱膨(peng)脹(zhang)系(xi)數為 (18~20)×10-6/K,繞組(zu)中所用銅的膨(peng)脹(zhang)系(xi)數為17×10-6/K,兩者基本接近(jin),消除了(le)在變壓器運行中由于(yu)熱脹(zhang)冷縮而(er)產生的繞組(zu)導體(ti)與絕(jue)緣材(cai)料之間的機械應力,從(cong)根源上杜(du)絕(jue)了(le)龜裂現(xian)象。
2.2.4、防潮濕
由于該產(chan)品高、低壓均(jun)用樹脂澆注(zhu),鐵(tie)芯亦(yi)采(cai)用樹脂涂覆,因(yin)此防潮抗(kang)腐能力強。當空氣(qi)相對濕度(du)為(wei)100%時(shi),仍可長期(qi)運行。
2.2.5、散(san)熱效果好
由于純樹脂與玻璃纖維構成的(de)復合絕緣具有極高(gao)(gao)的(de)電氣強度,因(yin)此該產(chan)品表面絕緣厚度僅為1.5~2 mm,大大提高(gao)(gao)了(le)繞組表面的(de)散熱效率。
2.3、冷(leng)卻系統及(ji)防護(hu)
干式(shi)變壓器(qi)的(de)冷(leng)(leng)卻采用自然空(kong)(kong)氣冷(leng)(leng)卻和強迫空(kong)(kong)氣循(xun)環冷(leng)(leng)卻。采用自然空(kong)(kong)氣冷(leng)(leng)卻,可保證變壓器(qi)在額定負載情況下正常運行。寶雞第二發電廠所用干式(shi)變壓器(qi)均利用輻流風(feng)機進行強迫風(feng)冷(leng)(leng)。
采用強(qiang)迫空氣循環冷(leng)卻后,800 kVA及以下干(gan)式變(bian)壓器可增(zeng)容40%,800 kVA以上干(gan)式變(bian)壓器可增(zeng)容50%,并可連(lian)續(xu)運行。 干(gan)式變(bian)壓器一般(ban)為(wei)IP00防護,即不配外(wai)殼,戶內使(shi)用,寶雞第二發電廠即采用此防護模式。也(ye)可根據用戶要(yao)求(qiu),加防護外(wai)殼。
采用IP20外殼(ke),
可防止大于12 mm的固體異物進入(ru),給帶電部分提供屏障。采(cai)用(yong)IP23防護時(shi),除具(ju)有IP20防護功能(neng)外,還具(ju)有防淋水功能(neng)。
2.4、溫控系統
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(lie)線繞澆(jiao)注式(shi)變壓器(qi)
采用XMTB自動溫(wen)度(du)控(kong)制保護(hu)系統(tong)。在低壓繞組(zu)第 一匝導線處埋(mai)設鉑熱電阻測溫(wen)元件(jian),自動檢(jian)測繞組(zu)溫(wen)升情況,能顯示三相(xiang)低壓繞組(zu)的溫(wen)度(du),并可對它(ta)們進行熱保護(hu)。
隨著環境溫(wen)度(du)(du)及負(fu)(fu)載的變化,當繞組達到限定(ding)溫(wen)度(du)(du)時,溫(wen)控器自動發出訊號(hao),控制風機啟動(110 ℃)、風機停(90 ℃)、報警(jing)(120 ℃)和跳閘(zha)(145 ℃),使得產(chan)品在運行中具有可靠的過負(fu)(fu)載保護。
SC3系列線(xian)繞澆注式變(bian)壓(ya)器(qi)采用M&C公司變(bian)壓(ya)器(qi)繞組溫(wen)(wen)度(du)檢測(ce)與控(kong)制(zhi)(zhi)zhuanli技術,生產(chan)對繞組溫(wen)(wen)度(du)直接檢測(ce)的溫(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi),實現變(bian)壓(ya)器(qi)的強迫風(feng)冷(AF)控(kong)制(zhi)(zhi)及(ji)超(chao)溫(wen)(wen)報警和超(chao)溫(wen)(wen)跳閘等功(gong)能。
溫(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)調試正常后(hou),先將(jiang)變壓(ya)器(qi)投網運(yun)(yun)行(xing),后(hou)將(jiang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)通(tong)電運(yun)(yun)行(xing),溫(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)處于(yu)自動(dong)控(kong)制(zhi)狀態,對變壓(ya)器(qi)進行(xing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)檢(jian)測與保護,當(dang)繞組溫(wen)(wen)(wen)度(du)高于(yu)110 ℃時(shi),溫(wen)(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)啟動(dong)風機強迫冷卻;若強迫風冷下繞組溫(wen)(wen)(wen)度(du)下降低(di)于(yu)90 ℃,風機停止。
若繞組溫(wen)(wen)度(du)進一步升高,溫(wen)(wen)度(du)控制器(qi)(qi)將發出超溫(wen)(wen)報警(155 ℃)和超溫(wen)(wen)跳閘信(xin)號(170 ℃)。當溫(wen)(wen)度(du)控制器(qi)(qi)發生故障且一時無(wu)法排除(chu),切(qie)除(chu)溫(wen)(wen)度(du)控制器(qi)(qi),變(bian)壓器(qi)(qi)可(ke)繼續運行,只需監測并保證變(bian)壓器(qi)(qi)處于正常運行狀態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油浸式變壓器(qi)的顯著優點和低成本是其他變壓器(qi)難(nan)以(yi)取代的。在戶(hu)外(wai)以(yi)及(ji)防火要求一般的場所,目(mu)前(qian)及(ji)今后較長一段(duan)時(shi)間內,將仍以(yi)油浸式變壓器(qi)為(wei)主。
但對防火要(yao)求高的(de)場所(suo),而采用(yong)(yong)干(gan)式或難燃液(ye)、不燃液(ye)的(de)變壓器。 干(gan)式變壓器較油浸式變壓器過載能力高,主要(yao)是干(gan)式變壓器選用(yong)(yong)的(de)電流密度較低,熱(re)容(rong)量大(da),繞組時間常(chang)數大(da)。
干式變壓(ya)器與油浸式變壓(ya)器相比,絕緣運行條件有所(suo)改(gai)善。油浸式變壓(ya)器使用(yong)場所(suo)較多,戶外(wai)安裝(zhuang)多。
干式(shi)變壓(ya)器(qi)(qi)供(gong)電(dian)范圍小,戶(hu)內(nei)運(yun)行多。和油(you)浸(jin)式(shi)變壓(ya)器(qi)(qi)相(xiang)比,它遭(zao)受的雷電(dian)壓(ya)幅(fu)值較(jiao)低,波頭較(jiao)緩,雷擊概率也較(jiao)小。
干式變壓(ya)器(qi)(qi)常(chang)使用金屬氧化物避雷器(qi)(qi)保護,不(bu)但限(xian)制大氣過電壓(ya),而且也限(xian)制了內部過電壓(ya)。