1.1、浸漬(zi)式干式變壓器
國內(nei)浸漬式(shi)干式(shi)變壓(ya)器導線采用玻璃(li)絲包,墊塊用相(xiang)應的(de)絕緣(yuan)材料(liao)熱壓(ya)成(cheng)型,多用于水電站、高層建(jian)筑,防火(huo)性(xing)好。
因(yin)浸(jin)漬(zi)漆(qi)的不同,變壓器絕(jue)緣分B、F、H、C級(ji),主、縱(zong)絕(jue)緣(主絕(jue)緣即繞組(zu)與繞組(zu)之(zhi)間以及繞組(zu)與鐵芯之(zhi)間的絕(jue)緣。
縱(zong)絕(jue)緣是指變壓器(qi)繞組具有不(bu)同(tong)(tong)電位的不(bu)同(tong)(tong)點和(he)不(bu)同(tong)(tong)部(bu)位之間(jian)的絕(jue)緣,主要包括繞組匝間(jian)、層間(jian)和(he)段(duan)間(jian)的絕(jue)緣性能。)的空道全部(bu)以空氣(qi)作為絕(jue)緣介質(zhi)。
此(ci)種(zhong)變壓器受環境的(de)(de)影響比樹(shu)脂(zhi)式干式變壓器的(de)(de)大(da),外(wai)型及重量均也較大(da),在國內外(wai)產量均趨于減少。
最近,云南變壓器(qi)廠(chang)引進法國Transfix公(gong)司(si)的(de)(de)制造技術,生產了一種(zhong)名叫Securamid H級絕緣(yuan)干(gan)式變壓器(qi)。其低壓為箔式繞組,高壓為層(ceng)式結構,中間(jian)絕緣(yuan)用美國杜邦公(gong)司(si)生產的(de)(de)Nomex紙。
繞組兩端有端封,不怕(pa)潮,防火能力(li)極強,可在明火750 ℃下(xia)防燃,是比較新型的干(gan)式變壓器。
1.2 樹(shu)脂干式變(bian)壓器 代表當(dang)今國內樹(shu)脂澆注變(bian)壓器的(de)主導(dao)產品可分(fen)為以(yi)下三大類(lei)。
一,簡稱線繞澆(jiao)(jiao)注式(shi)(shi)變壓器(qi),其(qi)高壓為線繞分斷圓(yuan)筒澆(jiao)(jiao)注式(shi)(shi),低壓為線繞圓(yuan)筒(或(huo)分段圓(yuan)筒)澆(jiao)(jiao)注式(shi)(shi);澆(jiao)(jiao)干式(shi)(shi)變壓器(qi)的特(te)點及(ji)應(ying)用李芊,陜西省(sheng)地方電力(li)(集(ji)團)公司注為無填料澆(jiao)(jiao)注。
二,簡稱(cheng)箔(bo)繞(rao)澆注(zhu)(zhu)式(shi)變壓器,其高壓為(wei)分段箔(bo)繞(rao)澆注(zhu)(zhu)式(shi),低壓為(wei)銅箔(bo)(或鋁箔(bo))纏繞(rao)式(shi);澆注(zhu)(zhu)為(wei)加(jia)填(tian)料澆注(zhu)(zhu)。
三,高壓為線(xian)繞分斷(duan)圓筒澆(jiao)注式, 低(di)壓為銅箔(或鋁箔)纏(chan)繞式;澆(jiao)注為無填(tian)料澆(jiao)注。
上(shang)述三類產(chan)品,在(zai)產(chan)品的制造和性能上(shang)各有特點,目前(qian)在(zai)市場上(shang)也各自占據著一定(ding)的市場份額(e),在(zai)這篇文章中(zhong)重點討論線繞澆注式(shi)變(bian)壓(ya)器。
2、線(xian)繞澆注(zhu)式變壓器
2.1、結構特點
在(zai)陜西寶(bao)雞第(di)二(er)發電(dian)廠(chang)中,廠(chang)用(yong)(yong)干(gan)式變壓器(qi)均為線繞澆注式變壓器(qi),電(dian)壓等級(ji)為6 kV,容(rong)量為100 kVA至1600 kVA,采用(yong)(yong)室內安(an)裝方式。
該產品高、低壓繞組采用銅導線,全纏(chan)繞,玻璃纖維增強,薄絕緣,樹脂不加(jia)填料(liao),真空狀態下浸漬式澆注(zhu),按(an)特定的溫(wen)度固化曲線固化成型。
高(gao)壓繞(rao)組采用(yong)特(te)種(zhong)分段(duan)圓筒(tong)(tong)式結構,低壓繞(rao)組視電壓等級選(xuan)擇多(duo)層(ceng)圓筒(tong)(tong)式、分段(duan)圓筒(tong)(tong)式或特(te)種(zhong)分段(duan)圓筒(tong)(tong)式。
2.2 技術特點
2.2.1 耐沖擊
線(xian)繞(rao)(rao)澆(jiao)注變壓(ya)器的(de)(de)高(gao)壓(ya)繞(rao)(rao)組(zu)采(cai)用特種分段(duan)圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)結(jie)構(gou)(gou),此結(jie)構(gou)(gou)是以普(pu)通分段(duan)圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)(rao)組(zu)為基礎發展起來(lai)的(de)(de),普(pu)通分段(duan)圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)既繼(ji)承了圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)(rao)組(zu)耐沖擊的(de)(de)優(you)勢(shi),又解決了圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)(rao)組(zu)層(ceng)間(jian)電壓(ya)偏高(gao)的(de)(de)矛(mao)盾,是一種較為理想(xiang)的(de)(de)繞(rao)(rao)組(zu)結(jie)構(gou)(gou),常被(bei)稱之為非(fei)共振型繞(rao)(rao)組(zu)結(jie)構(gou)(gou)。
特種分(fen)(fen)段圓筒(tong)式與普通(tong)分(fen)(fen)段圓筒(tong)式相比,進(jin)一步降(jiang)低了層間(jian)電(dian)(dian)壓(ya),改善了電(dian)(dian)壓(ya)分(fen)(fen)布,而且(qie)大(da)大(da)提高(gao)了耐受大(da)氣過電(dian)(dian)壓(ya)和(he)操作(zuo)過電(dian)(dian)壓(ya)的(de)沖(chong)擊強(qiang)度。
耐沖擊性能(neng)的好壞不僅與繞組的結構有關,同(tong)時也決(jue)定于繞組的澆注質量和絕(jue)緣材(cai)料的電氣性能(neng)。
該產品(pin)的繞(rao)組繞(rao)制完成后,是在真(zhen)空狀態(tai)下用純樹(shu)脂(zhi)(zhi)進行澆注(zhu)的,且(qie)不(bu)加任何(he)填(tian)料,這樣樹(shu)脂(zhi)(zhi)的流動性能不(bu)降低(di)。
又因為(wei)繞(rao)組(zu)為(wei)導線(xian)繞(rao)制而(er)成,因此(ci)樹脂無論從繞(rao)組(zu)的軸向還是輻向,均可完全浸透繞(rao)組(zu),內部不存在氣泡。
繞組經(jing)烘干固摘要:該文介紹了(le)(le)干式變(bian)壓器(qi)(qi)的(de)分類和特(te)點(dian)(dian)(dian),并重點(dian)(dian)(dian)介紹了(le)(le)線繞澆注式變(bian)壓器(qi)(qi)的(de)結(jie)構(gou)特(te)點(dian)(dian)(dian),技術特(te)點(dian)(dian)(dian),冷卻(que)系統,溫控系統等,總(zong)結(jie)了(le)(le)干式變(bian)壓器(qi)(qi)的(de)發展前(qian)景。
樹脂及玻璃(li)纖維組成(cheng)的(de)固體絕緣(yuan),不僅耐沖擊(ji)性能好,而且(qie)局部(bu)放電量(liang)很小。
2.2.2、機械(xie)強度(du)好
抗(kang)短路能力強(qiang)對線繞分段圓筒式來(lai)講(jiang),經真空(kong)澆注(zhu)后(hou),無(wu)論繞組的層間、匝(za)間、段間均能一次性浸透樹脂。
經固化(hua)后,樹脂、導(dao)線(xian)(xian)、玻(bo)璃纖維緊密的結合,構(gou)成堅固的剛體結構(gou)。該結構(gou)高強度的機械性能決定(ding)了線(xian)(xian)繞澆注式產(chan)品具(ju)有良好的抗短路能力(li)。
2.2.3、抗開(kai)裂(lie)性(xing)能好
樹脂與玻璃纖維固化形成(cheng)的復合絕(jue)緣材(cai)料,熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)為 (18~20)×10-6/K,繞組中所用銅的膨脹(zhang)系(xi)數(shu)為17×10-6/K,兩者基本接近,消除了在變壓(ya)器(qi)運(yun)行中由于熱脹(zhang)冷縮而產(chan)生的繞組導體(ti)與絕(jue)緣材(cai)料之間的機械應力,從根源上杜絕(jue)了龜(gui)裂(lie)現象。
2.2.4、防潮濕
由(you)于(yu)該產品高、低壓(ya)均(jun)用(yong)樹脂(zhi)澆注,鐵芯亦(yi)采用(yong)樹脂(zhi)涂覆,因此防潮抗腐(fu)能(neng)力強(qiang)。當(dang)空氣相對濕度為100%時,仍可長期運行。
2.2.5、散熱效果好
由于純樹(shu)脂與玻璃纖維構成的(de)復合絕緣具有極高的(de)電氣強度,因此(ci)該產(chan)品表(biao)面絕緣厚度僅為(wei)1.5~2 mm,大(da)大(da)提高了繞組(zu)表(biao)面的(de)散熱(re)效率。
2.3、冷卻系統及防護(hu)
干(gan)式(shi)變壓(ya)(ya)器的冷(leng)(leng)(leng)卻采(cai)用自(zi)然空氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)卻和強迫空氣(qi)循環(huan)冷(leng)(leng)(leng)卻。采(cai)用自(zi)然空氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)卻,可保(bao)證變壓(ya)(ya)器在額定負(fu)載情(qing)況下正(zheng)常運行。寶雞第二發電廠所用干(gan)式(shi)變壓(ya)(ya)器均利用輻流風(feng)機進行強迫風(feng)冷(leng)(leng)(leng)。
采用(yong)強迫空氣循(xun)環冷卻后(hou),800 kVA及以下干式變壓(ya)器(qi)(qi)可(ke)(ke)(ke)增(zeng)容40%,800 kVA以上干式變壓(ya)器(qi)(qi)可(ke)(ke)(ke)增(zeng)容50%,并可(ke)(ke)(ke)連續運行(xing)。 干式變壓(ya)器(qi)(qi)一(yi)般為(wei)IP00防護(hu)(hu),即不配外殼,戶(hu)內使用(yong),寶雞(ji)第二(er)發電廠即采用(yong)此(ci)防護(hu)(hu)模式。也可(ke)(ke)(ke)根據用(yong)戶(hu)要求,加防護(hu)(hu)外殼。
采用IP20外殼,
可防(fang)(fang)(fang)止大于12 mm的固體異物進入,給帶電部分提供屏(ping)障。采(cai)用(yong)IP23防(fang)(fang)(fang)護時,除具(ju)有IP20防(fang)(fang)(fang)護功能外,還具(ju)有防(fang)(fang)(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(xi)列線繞澆注(zhu)式(shi)變壓器
采用XMTB自動溫(wen)度(du)控(kong)制保護(hu)(hu)系統。在低壓(ya)繞組(zu)第 一匝導線處埋設(she)鉑熱(re)電(dian)阻測溫(wen)元件,自動檢測繞組(zu)溫(wen)升情況,能顯示三(san)相低壓(ya)繞組(zu)的溫(wen)度(du),并可對(dui)它們(men)進(jin)行熱(re)保護(hu)(hu)。
隨著環境溫(wen)度及負載的變化,當繞組達到(dao)限定溫(wen)度時,溫(wen)控(kong)器自動發出訊(xun)號,控(kong)制風(feng)(feng)機(ji)(ji)啟動(110 ℃)、風(feng)(feng)機(ji)(ji)停(90 ℃)、報(bao)警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得產品(pin)在運行中具(ju)有(you)可(ke)靠的過負載保護。
SC3系列線繞(rao)澆注式變壓(ya)器(qi)采用M&C公(gong)司變壓(ya)器(qi)繞(rao)組溫度檢測與控(kong)制(zhi)zhuanli技術,生產對繞(rao)組溫度直接檢測的溫度控(kong)制(zhi)器(qi),實現變壓(ya)器(qi)的強(qiang)迫風(feng)冷(AF)控(kong)制(zhi)及超溫報警和超溫跳閘等功能。
溫(wen)度(du)控(kong)制器調試正常后(hou),先(xian)將變壓器投網運(yun)行(xing),后(hou)將溫(wen)度(du)控(kong)制器通電運(yun)行(xing),溫(wen)度(du)控(kong)制器處于自動控(kong)制狀態(tai),對變壓器進行(xing)溫(wen)度(du)檢(jian)測(ce)與保護,當繞(rao)組溫(wen)度(du)高于110 ℃時,溫(wen)度(du)控(kong)制器啟動風機(ji)強迫冷卻;若強迫風冷下繞(rao)組溫(wen)度(du)下降(jiang)低于90 ℃,風機(ji)停(ting)止。
若繞組(zu)溫度(du)進一步升(sheng)高,溫度(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器將(jiang)發(fa)(fa)出超溫報警(jing)(155 ℃)和超溫跳閘信號(170 ℃)。當溫度(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器發(fa)(fa)生故障且一時無法排除,切除溫度(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器,變壓(ya)器可繼(ji)續(xu)運行,只需監測并(bing)保(bao)證(zheng)變壓(ya)器處于正常運行狀態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油浸(jin)式變(bian)壓器(qi)(qi)的顯著優(you)點(dian)和低成(cheng)本是(shi)其(qi)他(ta)變(bian)壓器(qi)(qi)難以(yi)取代的。在(zai)戶(hu)外以(yi)及防火要(yao)求一般的場所,目前(qian)及今后(hou)較長(chang)一段時(shi)間內,將(jiang)仍以(yi)油浸(jin)式變(bian)壓器(qi)(qi)為主。
但對防火要求高的(de)場所(suo),而采用干(gan)式或難燃(ran)液(ye)、不燃(ran)液(ye)的(de)變壓器(qi)。 干(gan)式變壓器(qi)較(jiao)油浸式變壓器(qi)過載能力(li)高,主要是干(gan)式變壓器(qi)選用的(de)電流(liu)密度較(jiao)低(di),熱容(rong)量大,繞組時間常數大。
干式(shi)變(bian)壓器(qi)與油(you)(you)浸式(shi)變(bian)壓器(qi)相(xiang)比,絕(jue)緣(yuan)運行條(tiao)件有所(suo)改(gai)善(shan)。油(you)(you)浸式(shi)變(bian)壓器(qi)使用場所(suo)較(jiao)多,戶外安裝(zhuang)多。
干式(shi)變壓(ya)器供電范圍小,戶內運行多。和(he)油(you)浸式(shi)變壓(ya)器相比,它遭受的(de)雷電壓(ya)幅值較低,波頭較緩,雷擊概率也較小。
干(gan)式變壓(ya)(ya)器常(chang)使用(yong)金屬(shu)氧化物避雷器保(bao)護,不(bu)但限(xian)制大氣過電(dian)壓(ya)(ya),而且(qie)也限(xian)制了內部過電(dian)壓(ya)(ya)。