1.1、浸(jin)漬式干式變壓器
國內浸(jin)漬式(shi)干式(shi)變壓器(qi)導線采(cai)用玻璃絲包,墊塊用相應(ying)的(de)絕緣材料熱(re)壓成型,多用于水電站(zhan)、高層(ceng)建筑,防(fang)火性好。
因浸漬漆的不同,變(bian)壓器絕緣(yuan)分B、F、H、C級,主(zhu)、縱絕緣(yuan)(主(zhu)絕緣(yuan)即繞組與繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣(yuan)。
縱(zong)絕緣(yuan)(yuan)是指變壓器繞組(zu)具有(you)不(bu)同(tong)電位的(de)不(bu)同(tong)點和(he)不(bu)同(tong)部位之間的(de)絕緣(yuan)(yuan),主要包括繞組(zu)匝間、層間和(he)段間的(de)絕緣(yuan)(yuan)性能。)的(de)空道全部以空氣作(zuo)為絕緣(yuan)(yuan)介質。
此種(zhong)變(bian)壓器(qi)(qi)受(shou)環境的影響比樹脂式干式變(bian)壓器(qi)(qi)的大(da),外(wai)型及(ji)重量均也較(jiao)大(da),在(zai)國內外(wai)產(chan)量均趨(qu)于減少(shao)。
最近,云南變(bian)壓(ya)器廠引進(jin)法國Transfix公司(si)的制造(zao)技術,生產了一種名叫Securamid H級絕(jue)緣(yuan)干式變(bian)壓(ya)器。其低壓(ya)為箔(bo)式繞組,高(gao)壓(ya)為層式結構,中間(jian)絕(jue)緣(yuan)用美國杜邦公司(si)生產的Nomex紙。
繞組(zu)兩(liang)端有(you)端封(feng),不怕潮,防(fang)火能力極強,可在明火750 ℃下防(fang)燃,是比(bi)較新(xin)型的干(gan)式變壓(ya)器。
1.2 樹(shu)脂(zhi)干式(shi)變壓器(qi) 代表(biao)當今國內樹(shu)脂(zhi)澆(jiao)注變壓器(qi)的主導產品可分(fen)為(wei)以下(xia)三大類。
一(yi),簡稱線(xian)(xian)繞澆(jiao)注(zhu)式變壓(ya)器,其高壓(ya)為(wei)(wei)(wei)線(xian)(xian)繞分斷圓筒澆(jiao)注(zhu)式,低壓(ya)為(wei)(wei)(wei)線(xian)(xian)繞圓筒(或分段圓筒)澆(jiao)注(zhu)式;澆(jiao)干(gan)式變壓(ya)器的(de)特點及應(ying)用李芊,陜西省地方電力(集團(tuan))公司注(zhu)為(wei)(wei)(wei)無填料澆(jiao)注(zhu)。
二,簡稱箔繞(rao)(rao)(rao)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)式變壓器,其高壓為分(fen)段箔繞(rao)(rao)(rao)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)式,低壓為銅(tong)箔(或(huo)鋁箔)纏繞(rao)(rao)(rao)式;澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)為加填料(liao)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)。
三,高(gao)壓為線繞分(fen)斷圓筒澆(jiao)注式, 低壓為銅箔(bo)(或鋁(lv)箔(bo))纏(chan)繞式;澆(jiao)注為無填料澆(jiao)注。
上述(shu)三類產品,在(zai)產品的(de)制(zhi)造(zao)和性能上各有特點,目前(qian)在(zai)市場上也(ye)各自(zi)占據(ju)著(zhu)一定的(de)市場份(fen)額,在(zai)這篇文章中重點討論線繞(rao)澆注式(shi)變壓器。
2、線(xian)繞澆注式變(bian)壓(ya)器
2.1、結構特點
在陜西寶(bao)雞第二發電廠中(zhong),廠用干式(shi)(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器均為(wei)線繞澆(jiao)注式(shi)(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器,電壓(ya)(ya)等級為(wei)6 kV,容量為(wei)100 kVA至1600 kVA,采用室內安裝方(fang)式(shi)(shi)。
該(gai)產品高、低壓(ya)繞組采用(yong)銅導線,全(quan)纏繞,玻璃(li)纖(xian)維增強,薄絕(jue)緣,樹脂不(bu)加(jia)填料,真空狀態下浸(jin)漬式澆注,按特定(ding)的溫度固化曲線固化成(cheng)型。
高壓繞組(zu)采用特(te)種分段圓(yuan)筒(tong)式結構,低(di)壓繞組(zu)視電(dian)壓等級選擇多層圓(yuan)筒(tong)式、分段圓(yuan)筒(tong)式或特(te)種分段圓(yuan)筒(tong)式。
2.2 技(ji)術特點(dian)
2.2.1 耐沖擊
線繞澆注變壓(ya)器(qi)的高(gao)(gao)壓(ya)繞組采(cai)用特種分段圓(yuan)(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)結(jie)(jie)(jie)構,此結(jie)(jie)(jie)構是(shi)以普通分段圓(yuan)(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)繞組為(wei)(wei)基(ji)礎發展起來(lai)的,普通分段圓(yuan)(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)既繼(ji)承了(le)圓(yuan)(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)繞組耐沖(chong)擊的優勢,又(you)解決了(le)圓(yuan)(yuan)筒式(shi)(shi)(shi)繞組層間(jian)電壓(ya)偏高(gao)(gao)的矛盾,是(shi)一種較為(wei)(wei)理想(xiang)的繞組結(jie)(jie)(jie)構,常被稱之為(wei)(wei)非共振型繞組結(jie)(jie)(jie)構。
特種分段圓(yuan)筒式與普通分段圓(yuan)筒式相比(bi),進一(yi)步(bu)降低了(le)(le)層間電(dian)(dian)壓,改善了(le)(le)電(dian)(dian)壓分布,而且大大提高了(le)(le)耐受大氣過電(dian)(dian)壓和操(cao)作(zuo)過電(dian)(dian)壓的沖擊強(qiang)度(du)。
耐沖(chong)擊性(xing)(xing)能的(de)(de)好壞不(bu)僅(jin)與繞組(zu)的(de)(de)結構有關(guan),同時也決定(ding)于繞組(zu)的(de)(de)澆注質量和絕緣材料的(de)(de)電(dian)氣性(xing)(xing)能。
該產品的繞(rao)組繞(rao)制完成后,是在真(zhen)空狀態下用純(chun)樹脂進行澆注的,且不加(jia)任(ren)何填料,這樣樹脂的流動性能不降(jiang)低。
又因(yin)為繞組為導線(xian)繞制而成,因(yin)此樹脂無論從(cong)繞組的(de)軸向還(huan)是輻向,均可完全浸透繞組,內(nei)部不存在氣泡。
繞組經烘干(gan)固摘要:該文介紹了干(gan)式變壓器的(de)分類和特(te)點(dian),并重點(dian)介紹了線繞澆(jiao)注式變壓器的(de)結構(gou)特(te)點(dian),技術特(te)點(dian),冷卻系統(tong),溫控系統(tong)等,總(zong)結了干(gan)式變壓器的(de)發展前景(jing)。
樹(shu)脂及玻璃纖維組成(cheng)的(de)固體絕緣(yuan),不(bu)僅耐沖擊性能(neng)好(hao),而且(qie)局部放電量(liang)很小(xiao)。
2.2.2、機械強(qiang)度好
抗短(duan)路能力強對(dui)線繞(rao)分段圓(yuan)筒(tong)式來講,經真空澆注后,無論繞(rao)組的層(ceng)間(jian)、匝間(jian)、段間(jian)均能一次性浸透樹脂。
經固化后(hou),樹脂(zhi)、導(dao)線(xian)、玻璃纖維緊密的(de)結(jie)合(he),構成堅固的(de)剛體結(jie)構。該(gai)結(jie)構高強度的(de)機械性(xing)能(neng)決定(ding)了(le)線(xian)繞(rao)澆(jiao)注式產品具有良(liang)好的(de)抗短路能(neng)力。
2.2.3、抗開裂性能好
樹脂與(yu)玻(bo)璃纖維固化(hua)形成的復合絕緣材料,熱膨(peng)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)為(wei) (18~20)×10-6/K,繞(rao)組中所用銅的膨(peng)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)為(wei)17×10-6/K,兩者基本(ben)接近,消除了(le)在(zai)變(bian)壓器運行(xing)中由(you)于熱脹(zhang)冷縮而產生的繞(rao)組導體與(yu)絕緣材料之(zhi)間(jian)的機(ji)械應力(li),從根源上杜絕了(le)龜裂現象。
2.2.4、防潮濕
由于該產品高、低(di)壓(ya)均用(yong)樹脂(zhi)澆注,鐵芯亦采用(yong)樹脂(zhi)涂覆,因此防潮抗腐能力(li)強(qiang)。當空氣相(xiang)對濕度為100%時,仍(reng)可(ke)長期運行。
2.2.5、散熱效(xiao)果好
由于純樹脂與玻璃纖維構成的復合(he)絕緣具(ju)有(you)極高的電氣強度,因此(ci)該(gai)產品表面(mian)絕緣厚度僅為1.5~2 mm,大大提高了繞(rao)組表面(mian)的散熱(re)效率。
2.3、冷卻系統及防護
干式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)的冷卻采(cai)用(yong)自然(ran)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)冷卻和強迫空(kong)(kong)氣(qi)(qi)循環冷卻。采(cai)用(yong)自然(ran)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)冷卻,可保證變(bian)壓(ya)器(qi)在額定負載情況下正常運(yun)行。寶雞第二發電廠所用(yong)干式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)均(jun)利用(yong)輻流風機進行強迫風冷。
采用強迫空氣(qi)循(xun)環冷卻(que)后(hou),800 kVA及以下干(gan)式(shi)變壓器(qi)可增容(rong)40%,800 kVA以上干(gan)式(shi)變壓器(qi)可增容(rong)50%,并可連續運行。 干(gan)式(shi)變壓器(qi)一般為IP00防(fang)(fang)護,即不配外殼(ke),戶內使用,寶雞第二發電廠即采用此防(fang)(fang)護模式(shi)。也可根據用戶要求,加(jia)防(fang)(fang)護外殼(ke)。
采用IP20外殼,
可防(fang)止大于(yu)12 mm的(de)固體異物進入,給帶電(dian)部分提供屏障。采用IP23防(fang)護時,除(chu)具有(you)IP20防(fang)護功能外,還(huan)具有(you)防(fang)淋水功能。
2.4、溫控系(xi)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)注式變(bian)壓器
采用XMTB自動溫(wen)(wen)度控制(zhi)保護系統。在低壓(ya)繞組第 一匝導線處(chu)埋設(she)鉑(bo)熱(re)電(dian)阻(zu)測溫(wen)(wen)元件,自動檢測繞組溫(wen)(wen)升情況,能顯示(shi)三相低壓(ya)繞組的溫(wen)(wen)度,并(bing)可對它(ta)們進行熱(re)保護。
隨著(zhu)環(huan)境(jing)溫度及(ji)負載的變化(hua),當(dang)繞組達到(dao)限(xian)定溫度時,溫控器自動發出訊號,控制風機(ji)啟動(110 ℃)、風機(ji)停(ting)(90 ℃)、報警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得(de)產品在運(yun)行中(zhong)具有可靠的過負載保護。
SC3系列線繞澆注式變壓器(qi)采用M&C公司變壓器(qi)繞組(zu)溫(wen)度檢(jian)測與控制zhuanli技術,生產對繞組(zu)溫(wen)度直(zhi)接檢(jian)測的溫(wen)度控制器(qi),實(shi)現變壓器(qi)的強迫(po)風冷(AF)控制及超溫(wen)報警和超溫(wen)跳閘等功(gong)能。
溫(wen)度(du)控(kong)制器(qi)(qi)調(diao)試(shi)正常后,先將變壓(ya)器(qi)(qi)投網運行(xing),后將溫(wen)度(du)控(kong)制器(qi)(qi)通(tong)電運行(xing),溫(wen)度(du)控(kong)制器(qi)(qi)處(chu)于(yu)自動控(kong)制狀態,對變壓(ya)器(qi)(qi)進行(xing)溫(wen)度(du)檢測與保護(hu),當(dang)繞組溫(wen)度(du)高于(yu)110 ℃時(shi),溫(wen)度(du)控(kong)制器(qi)(qi)啟動風機強(qiang)迫冷卻;若強(qiang)迫風冷下繞組溫(wen)度(du)下降低于(yu)90 ℃,風機停止。
若繞(rao)組溫度(du)(du)進(jin)一(yi)步升(sheng)高,溫度(du)(du)控(kong)制(zhi)器將發出(chu)超(chao)溫報警(155 ℃)和(he)超(chao)溫跳閘信號(170 ℃)。當溫度(du)(du)控(kong)制(zhi)器發生故障且一(yi)時無法排(pai)除,切(qie)除溫度(du)(du)控(kong)制(zhi)器,變壓器可(ke)繼續運行(xing),只需監測并保(bao)證(zheng)變壓器處于(yu)正常(chang)運行(xing)狀(zhuang)態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油(you)浸式變壓(ya)器(qi)的顯著(zhu)優點和低成本(ben)是(shi)其他(ta)變壓(ya)器(qi)難以(yi)取代的。在戶外以(yi)及防火要求一般(ban)的場所,目前及今后較長一段時間內(nei),將(jiang)仍以(yi)油(you)浸式變壓(ya)器(qi)為主(zhu)。
但對防火要求高的(de)場所,而采用(yong)干式(shi)或(huo)難燃(ran)液、不(bu)燃(ran)液的(de)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)。 干式(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)較油浸式(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)過載能力(li)高,主要是(shi)干式(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)選(xuan)用(yong)的(de)電流密度(du)較低,熱容量大,繞(rao)組時間(jian)常(chang)數大。
干(gan)式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)與油浸(jin)式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)相比,絕(jue)緣運行條件有所改善。油浸(jin)式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)使用(yong)場所較(jiao)多(duo),戶外(wai)安裝多(duo)。
干式變壓(ya)器(qi)供電范圍小(xiao),戶內運行多。和(he)油浸式變壓(ya)器(qi)相比,它遭受的雷電壓(ya)幅(fu)值(zhi)較低,波頭較緩,雷擊(ji)概率也較小(xiao)。
干式變壓器(qi)常使用金屬氧(yang)化物避(bi)雷器(qi)保護,不但限制大(da)氣過電(dian)壓,而且(qie)也(ye)限制了內部過電(dian)壓。