1.1、浸漬式(shi)干式(shi)變壓器
國內浸漬式(shi)干(gan)式(shi)變壓(ya)器導線(xian)采用(yong)玻璃絲包,墊塊用(yong)相應的(de)絕緣材料熱壓(ya)成(cheng)型,多用(yong)于(yu)水電(dian)站、高層建(jian)筑,防火性好(hao)。
因(yin)浸漬漆的不同,變壓器絕緣(yuan)分(fen)B、F、H、C級,主(zhu)(zhu)、縱絕緣(yuan)(主(zhu)(zhu)絕緣(yuan)即繞組(zu)與繞組(zu)之(zhi)間以及繞組(zu)與鐵芯(xin)之(zhi)間的絕緣(yuan)。
縱絕緣是指變(bian)壓器(qi)繞組具有不同電位(wei)的不同點和不同部(bu)位(wei)之間(jian)(jian)的絕緣,主要(yao)包括繞組匝間(jian)(jian)、層(ceng)間(jian)(jian)和段間(jian)(jian)的絕緣性能。)的空(kong)道全部(bu)以(yi)空(kong)氣(qi)作為絕緣介質。
此種變(bian)壓(ya)器受環境的影響(xiang)比(bi)樹脂(zhi)式干式變(bian)壓(ya)器的大,外型及重量均也較大,在國(guo)內外產量均趨于(yu)減少。
最近,云南變(bian)壓(ya)器(qi)廠引進法國(guo)Transfix公司(si)的(de)制造技術,生產(chan)了一種(zhong)名叫Securamid H級(ji)絕(jue)緣干式(shi)(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)。其低壓(ya)為(wei)(wei)箔式(shi)(shi)繞組(zu),高壓(ya)為(wei)(wei)層式(shi)(shi)結(jie)構,中間(jian)絕(jue)緣用美國(guo)杜邦(bang)公司(si)生產(chan)的(de)Nomex紙。
繞組兩端(duan)(duan)有端(duan)(duan)封,不(bu)怕潮,防火(huo)能力極強,可(ke)在明火(huo)750 ℃下(xia)防燃(ran),是比較新型的干式變(bian)壓器。
1.2 樹(shu)(shu)脂干式變壓器(qi) 代表(biao)當今國內(nei)樹(shu)(shu)脂澆注變壓器(qi)的主導產品可分為(wei)以(yi)下三大類。
一,簡稱線(xian)繞(rao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)式(shi)變(bian)壓器,其高壓為線(xian)繞(rao)分斷圓(yuan)筒澆(jiao)注(zhu)(zhu)式(shi),低壓為線(xian)繞(rao)圓(yuan)筒(或分段圓(yuan)筒)澆(jiao)注(zhu)(zhu)式(shi);澆(jiao)干(gan)式(shi)變(bian)壓器的特點及(ji)應用(yong)李芊,陜西省地方電力(集(ji)團)公(gong)司(si)注(zhu)(zhu)為無填料澆(jiao)注(zhu)(zhu)。
二,簡稱箔繞澆注式(shi)變壓(ya)器(qi),其高壓(ya)為(wei)分(fen)段箔繞澆注式(shi),低(di)壓(ya)為(wei)銅箔(或鋁箔)纏繞式(shi);澆注為(wei)加填料澆注。
三,高壓為線(xian)繞分斷圓筒澆注式, 低壓為銅(tong)箔(或(huo)鋁箔)纏繞式;澆注為無填料澆注。
上(shang)述三(san)類產品,在(zai)產品的制造和性能上(shang)各有(you)特點(dian),目(mu)前(qian)在(zai)市(shi)場(chang)上(shang)也各自占據著(zhu)一定的市(shi)場(chang)份額,在(zai)這篇文章(zhang)中重點(dian)討論線繞澆注(zhu)式變壓(ya)器。
2、線繞澆(jiao)注式變壓器
2.1、結構特點
在陜西寶雞第二發電(dian)廠中,廠用(yong)干式(shi)變(bian)壓器(qi)均為(wei)線繞澆(jiao)注式(shi)變(bian)壓器(qi),電(dian)壓等級為(wei)6 kV,容量(liang)為(wei)100 kVA至1600 kVA,采(cai)用(yong)室內安裝方式(shi)。
該(gai)產品(pin)高、低壓(ya)繞組采用銅導線(xian)(xian),全(quan)纏(chan)繞,玻(bo)璃(li)纖維增(zeng)強(qiang),薄(bo)絕緣,樹(shu)脂(zhi)不加填料,真(zhen)空狀態下浸漬(zi)式澆注(zhu),按(an)特定(ding)的(de)溫(wen)度固化曲線(xian)(xian)固化成型。
高壓繞(rao)組采用特(te)種(zhong)分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)結(jie)構(gou),低(di)壓繞(rao)組視電壓等級(ji)選擇多層圓(yuan)筒式(shi)、分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)或(huo)特(te)種(zhong)分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)。
2.2 技術(shu)特點
2.2.1 耐沖擊
線繞(rao)澆注變壓(ya)器的(de)(de)(de)高壓(ya)繞(rao)組采用特種(zhong)分段圓(yuan)(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)結構,此結構是(shi)以(yi)普通分段圓(yuan)(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組為(wei)基礎發展起來(lai)的(de)(de)(de),普通分段圓(yuan)(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)既繼承了圓(yuan)(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組耐沖擊的(de)(de)(de)優勢(shi),又解決了圓(yuan)(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組層間電(dian)壓(ya)偏高的(de)(de)(de)矛(mao)盾,是(shi)一種(zhong)較為(wei)理想的(de)(de)(de)繞(rao)組結構,常被稱之為(wei)非(fei)共振型(xing)繞(rao)組結構。
特種(zhong)分(fen)(fen)段圓筒式與普通分(fen)(fen)段圓筒式相比(bi),進一步降低(di)了層間電(dian)壓(ya)(ya),改(gai)善了電(dian)壓(ya)(ya)分(fen)(fen)布,而且大(da)(da)大(da)(da)提高了耐受大(da)(da)氣過電(dian)壓(ya)(ya)和操作(zuo)過電(dian)壓(ya)(ya)的沖擊強度。
耐沖擊性(xing)(xing)能的(de)(de)好壞不僅(jin)與繞(rao)組的(de)(de)結構(gou)有關(guan),同時也(ye)決定于繞(rao)組的(de)(de)澆(jiao)注質量和絕緣材料的(de)(de)電(dian)氣性(xing)(xing)能。
該(gai)產(chan)品的繞組(zu)繞制(zhi)完成后,是(shi)在真空狀(zhuang)態下(xia)用純樹(shu)脂進行澆注(zhu)的,且不加任(ren)何填料,這樣(yang)樹(shu)脂的流動(dong)性能不降(jiang)低。
又因為(wei)繞組(zu)(zu)為(wei)導線繞制而成(cheng),因此樹(shu)脂無論從繞組(zu)(zu)的軸向還是輻向,均可完全浸透繞組(zu)(zu),內部不存在氣泡(pao)。
繞組經(jing)烘干固摘(zhai)要(yao):該文介(jie)紹了干式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓器的(de)分類和特(te)點(dian)(dian),并重點(dian)(dian)介(jie)紹了線繞澆注式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓器的(de)結構特(te)點(dian)(dian),技術特(te)點(dian)(dian),冷(leng)卻系(xi)統,溫控系(xi)統等,總結了干式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓器的(de)發(fa)展前景。
樹脂及玻璃(li)纖(xian)維組成的固(gu)體絕緣,不僅(jin)耐沖擊性能好,而且局(ju)部放電量很小(xiao)。
2.2.2、機械強度好
抗短路能(neng)力強對線(xian)繞(rao)(rao)分段(duan)圓筒(tong)式來講,經真空澆注后,無論繞(rao)(rao)組(zu)的層間(jian)、匝間(jian)、段(duan)間(jian)均能(neng)一次性浸透樹脂。
經(jing)固化后(hou),樹(shu)脂、導線、玻璃纖維緊(jin)密的(de)結(jie)合,構成堅固的(de)剛體結(jie)構。該結(jie)構高強度的(de)機械性能(neng)決定了(le)線繞澆注(zhu)式產品具有良好(hao)的(de)抗短路能(neng)力。
2.2.3、抗開裂(lie)性能好
樹(shu)脂與玻璃纖維固化形成的(de)復(fu)合(he)絕(jue)緣(yuan)材料,熱膨脹(zhang)系(xi)數為 (18~20)×10-6/K,繞組(zu)中所(suo)用銅的(de)膨脹(zhang)系(xi)數為17×10-6/K,兩者基本接近,消除了(le)在變壓(ya)器運行中由于熱脹(zhang)冷縮而產生的(de)繞組(zu)導體(ti)與絕(jue)緣(yuan)材料之間的(de)機械(xie)應力(li),從根源上(shang)杜絕(jue)了(le)龜裂現(xian)象。
2.2.4、防潮濕
由于該產品高、低壓(ya)均用樹(shu)(shu)脂澆(jiao)注(zhu),鐵芯亦(yi)采用樹(shu)(shu)脂涂(tu)覆,因此防潮抗腐能力強。當空氣(qi)相對濕(shi)度(du)為100%時,仍可長(chang)期運行。
2.2.5、散(san)熱效果(guo)好
由于(yu)純樹脂與玻璃纖維構成的(de)(de)復合絕緣(yuan)具有極高的(de)(de)電氣強度(du),因此(ci)該產品表面絕緣(yuan)厚度(du)僅為(wei)1.5~2 mm,大(da)大(da)提高了繞(rao)組表面的(de)(de)散熱效率。
2.3、冷(leng)卻系統及防護
干式(shi)變壓器的冷(leng)(leng)卻(que)采用(yong)(yong)自然空氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que)和(he)強迫空氣(qi)循環冷(leng)(leng)卻(que)。采用(yong)(yong)自然空氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que),可保證(zheng)變壓器在(zai)額定負載情況下正常運行(xing)。寶雞第二發電廠(chang)所用(yong)(yong)干式(shi)變壓器均利用(yong)(yong)輻流風機進(jin)行(xing)強迫風冷(leng)(leng)。
采用強(qiang)迫空(kong)氣循環冷卻后,800 kVA及(ji)以下干(gan)式(shi)變壓(ya)(ya)器可(ke)(ke)增容(rong)40%,800 kVA以上干(gan)式(shi)變壓(ya)(ya)器可(ke)(ke)增容(rong)50%,并可(ke)(ke)連(lian)續運行。 干(gan)式(shi)變壓(ya)(ya)器一(yi)般為IP00防(fang)(fang)護,即(ji)不配外殼(ke),戶內使(shi)用,寶雞第二發(fa)電(dian)廠即(ji)采用此(ci)防(fang)(fang)護模式(shi)。也可(ke)(ke)根據(ju)用戶要求,加防(fang)(fang)護外殼(ke)。
采用IP20外殼(ke),
可防止(zhi)大(da)于(yu)12 mm的固體異(yi)物進(jin)入,給帶電部分提供屏障。采用IP23防護時(shi),除具有IP20防護功能(neng)外,還具有防淋(lin)水功能(neng)。
2.4、溫(wen)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(xi)列線繞澆注(zhu)式(shi)變壓器(qi)
采用(yong)XMTB自動(dong)(dong)溫(wen)度控制保(bao)護系統。在低(di)壓繞(rao)組(zu)第 一匝導(dao)線(xian)處(chu)埋設鉑熱(re)電(dian)阻測溫(wen)元件,自動(dong)(dong)檢測繞(rao)組(zu)溫(wen)升情(qing)況,能(neng)顯(xian)示三相(xiang)低(di)壓繞(rao)組(zu)的溫(wen)度,并可對(dui)它們進(jin)行(xing)熱(re)保(bao)護。
隨著環境溫度(du)及負(fu)載的變化,當繞(rao)組達到限定溫度(du)時,溫控(kong)器(qi)自(zi)動(dong)發出訊號,控(kong)制風機(ji)啟動(dong)(110 ℃)、風機(ji)停(90 ℃)、報警(jing)(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得產品在運行中具有可靠的過(guo)負(fu)載保(bao)護。
SC3系列(lie)線繞澆注式(shi)變壓(ya)器采用M&C公司變壓(ya)器繞組溫(wen)度檢測與控(kong)制(zhi)zhuanli技術,生(sheng)產對繞組溫(wen)度直接檢測的(de)溫(wen)度控(kong)制(zhi)器,實現變壓(ya)器的(de)強迫風(feng)冷(AF)控(kong)制(zhi)及超溫(wen)報警和(he)超溫(wen)跳閘等功能(neng)。
溫(wen)度(du)(du)(du)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)調試正常后,先將(jiang)變壓器(qi)(qi)(qi)投(tou)網運行,后將(jiang)溫(wen)度(du)(du)(du)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)通電運行,溫(wen)度(du)(du)(du)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)處于(yu)自動控(kong)(kong)制狀(zhuang)態(tai),對變壓器(qi)(qi)(qi)進行溫(wen)度(du)(du)(du)檢測(ce)與保護,當繞組溫(wen)度(du)(du)(du)高于(yu)110 ℃時,溫(wen)度(du)(du)(du)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)(qi)啟動風(feng)機強(qiang)迫(po)冷卻;若強(qiang)迫(po)風(feng)冷下繞組溫(wen)度(du)(du)(du)下降低(di)于(yu)90 ℃,風(feng)機停止。
若繞組溫度(du)進一步升高,溫度(du)控(kong)制器(qi)將(jiang)發出超(chao)(chao)溫報警(155 ℃)和超(chao)(chao)溫跳閘信號(170 ℃)。當(dang)溫度(du)控(kong)制器(qi)發生故(gu)障且(qie)一時無法(fa)排除(chu),切除(chu)溫度(du)控(kong)制器(qi),變壓(ya)器(qi)可繼續運行(xing),只需監測并保證變壓(ya)器(qi)處于正常運行(xing)狀態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油浸式變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)的(de)顯(xian)著優(you)點和低成本是(shi)其(qi)他變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)難以取(qu)代(dai)的(de)。在戶外以及防火要求一般的(de)場(chang)所,目前及今(jin)后(hou)較長一段(duan)時間內,將仍(reng)以油浸式變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)為主。
但(dan)對防火要求高(gao)的場所,而采用(yong)干(gan)(gan)式(shi)或難燃液(ye)、不燃液(ye)的變壓(ya)器(qi)(qi)。 干(gan)(gan)式(shi)變壓(ya)器(qi)(qi)較油(you)浸式(shi)變壓(ya)器(qi)(qi)過載(zai)能力高(gao),主要是干(gan)(gan)式(shi)變壓(ya)器(qi)(qi)選用(yong)的電流密度較低,熱容量大,繞組時(shi)間(jian)常數大。
干式(shi)變壓器與(yu)油浸式(shi)變壓器相比,絕緣運行條件有所改善。油浸式(shi)變壓器使(shi)用場所較(jiao)多(duo),戶外安裝多(duo)。
干式變壓(ya)器供電(dian)范圍(wei)小(xiao),戶內運行多。和油(you)浸式變壓(ya)器相比(bi),它遭受的雷(lei)電(dian)壓(ya)幅值較(jiao)低,波(bo)頭較(jiao)緩,雷(lei)擊概(gai)率也較(jiao)小(xiao)。
干式變壓器常(chang)使用金屬氧化(hua)物避(bi)雷(lei)器保護,不但(dan)限制(zhi)大氣(qi)過(guo)電(dian)壓,而(er)且(qie)也限制(zhi)了(le)內部過(guo)電(dian)壓。