1.1、浸漬式干式變(bian)壓器
國(guo)內浸漬式干式變壓器導線采用玻(bo)璃絲包,墊塊用相(xiang)應的絕緣材(cai)料(liao)熱壓成(cheng)型,多用于水電(dian)站(zhan)、高層建筑(zhu),防(fang)火性好。
因浸漬漆的(de)不同(tong),變壓(ya)器(qi)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)分B、F、H、C級(ji),主(zhu)、縱絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(主(zhu)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)即(ji)繞(rao)組(zu)與繞(rao)組(zu)之間以及繞(rao)組(zu)與鐵芯之間的(de)絕(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)。
縱絕(jue)(jue)緣(yuan)是指變壓器繞組具有不同電位(wei)的(de)不同點和不同部位(wei)之(zhi)間的(de)絕(jue)(jue)緣(yuan),主要包括繞組匝間、層間和段間的(de)絕(jue)(jue)緣(yuan)性(xing)能。)的(de)空(kong)道(dao)全部以空(kong)氣作為絕(jue)(jue)緣(yuan)介質。
此種變(bian)壓(ya)器(qi)受環境的影響比樹脂(zhi)式干(gan)式變(bian)壓(ya)器(qi)的大,外(wai)型及重量均也較大,在國內外(wai)產(chan)量均趨(qu)于減少。
最(zui)近,云南變(bian)壓(ya)器廠引進(jin)法(fa)國Transfix公司(si)的制造技術,生產了(le)一種(zhong)名叫Securamid H級絕緣干式變(bian)壓(ya)器。其(qi)低壓(ya)為(wei)(wei)箔式繞組(zu),高(gao)壓(ya)為(wei)(wei)層式結構,中間絕緣用美(mei)國杜邦公司(si)生產的Nomex紙。
繞組(zu)兩(liang)端(duan)有端(duan)封,不怕潮,防(fang)火能力(li)極(ji)強,可(ke)在明火750 ℃下(xia)防(fang)燃,是比較新(xin)型的干式變壓(ya)器。
1.2 樹(shu)脂(zhi)干式(shi)變(bian)(bian)壓器 代表當今國內(nei)樹(shu)脂(zhi)澆注變(bian)(bian)壓器的(de)主導產品可分為以下(xia)三大(da)類。
一,簡稱線繞澆(jiao)(jiao)注(zhu)式(shi)變(bian)壓(ya)器,其高(gao)壓(ya)為線繞分斷(duan)圓筒(tong)澆(jiao)(jiao)注(zhu)式(shi),低(di)壓(ya)為線繞圓筒(tong)(或分段圓筒(tong))澆(jiao)(jiao)注(zhu)式(shi);澆(jiao)(jiao)干(gan)式(shi)變(bian)壓(ya)器的特點及應用李芊,陜西省地方(fang)電力(集(ji)團)公司注(zhu)為無填料澆(jiao)(jiao)注(zhu)。
二,簡稱箔繞澆注(zhu)(zhu)式變壓器,其高壓為分(fen)段箔繞澆注(zhu)(zhu)式,低壓為銅箔(或鋁箔)纏繞式;澆注(zhu)(zhu)為加填料澆注(zhu)(zhu)。
三,高壓為線繞(rao)(rao)分斷圓筒(tong)澆注(zhu)(zhu)(zhu)式, 低壓為銅箔(bo)(或鋁箔(bo))纏繞(rao)(rao)式;澆注(zhu)(zhu)(zhu)為無填料澆注(zhu)(zhu)(zhu)。
上(shang)述三(san)類產品,在(zai)產品的制(zhi)造和性能(neng)上(shang)各有特點,目前在(zai)市場上(shang)也各自占據(ju)著一(yi)定(ding)的市場份(fen)額,在(zai)這篇(pian)文章中重點討論線繞(rao)澆注式變壓器。
2、線繞澆注(zhu)式變壓器
2.1、結(jie)構特(te)點
在陜西寶雞第二(er)發電(dian)廠中,廠用干式變壓(ya)(ya)器均為線繞澆注式變壓(ya)(ya)器,電(dian)壓(ya)(ya)等級為6 kV,容量為100 kVA至1600 kVA,采用室內安裝方式。
該產品高(gao)、低壓繞組(zu)采用銅導線,全(quan)纏繞,玻璃纖維(wei)增強,薄絕緣,樹(shu)脂(zhi)不(bu)加填料(liao),真空(kong)狀態下(xia)浸漬式(shi)澆(jiao)注(zhu),按特定的溫度固化曲線固化成型。
高壓(ya)繞組采(cai)用特種分(fen)段圓(yuan)(yuan)筒式結構(gou),低壓(ya)繞組視電壓(ya)等級選擇多層(ceng)圓(yuan)(yuan)筒式、分(fen)段圓(yuan)(yuan)筒式或特種分(fen)段圓(yuan)(yuan)筒式。
2.2 技術(shu)特點
2.2.1 耐沖(chong)擊
線繞(rao)澆(jiao)注變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)的(de)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)繞(rao)組采用特種(zhong)(zhong)分段(duan)圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)結(jie)構(gou)(gou),此結(jie)構(gou)(gou)是以普通分段(duan)圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組為(wei)(wei)基礎發展起(qi)來的(de),普通分段(duan)圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)既繼承了圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組耐沖(chong)擊的(de)優(you)勢(shi),又解決了圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組層間(jian)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)偏高(gao)的(de)矛(mao)盾,是一種(zhong)(zhong)較為(wei)(wei)理(li)想(xiang)的(de)繞(rao)組結(jie)構(gou)(gou),常被稱(cheng)之為(wei)(wei)非共(gong)振型繞(rao)組結(jie)構(gou)(gou)。
特種分(fen)段(duan)圓筒式(shi)與(yu)普通分(fen)段(duan)圓筒式(shi)相(xiang)比,進一(yi)步降(jiang)低了層間電(dian)(dian)壓,改善了電(dian)(dian)壓分(fen)布,而且大大提高(gao)了耐受大氣過(guo)電(dian)(dian)壓和操作過(guo)電(dian)(dian)壓的沖擊強(qiang)度。
耐沖(chong)擊性(xing)能的好壞不僅與繞(rao)組(zu)的結構(gou)有關,同時也(ye)決定于繞(rao)組(zu)的澆(jiao)注(zhu)質量和絕緣材料的電(dian)氣(qi)性(xing)能。
該產品的繞(rao)組繞(rao)制完成(cheng)后(hou),是在真(zhen)空狀(zhuang)態(tai)下用純樹脂進行(xing)澆注(zhu)的,且不加任何(he)填料(liao),這樣樹脂的流動性能不降低(di)。
又因為繞(rao)組為導線繞(rao)制而成,因此樹脂無論從繞(rao)組的軸向還是(shi)輻(fu)向,均(jun)可完全浸透繞(rao)組,內部不存在氣泡。
繞組(zu)經烘干固摘要(yao):該文介(jie)紹了(le)(le)干式(shi)變(bian)壓器(qi)的分類(lei)和特點(dian),并重點(dian)介(jie)紹了(le)(le)線繞澆注式(shi)變(bian)壓器(qi)的結構特點(dian),技術特點(dian),冷卻系(xi)統,溫(wen)控系(xi)統等,總結了(le)(le)干式(shi)變(bian)壓器(qi)的發展前景。
樹脂及(ji)玻(bo)璃纖維組成(cheng)的(de)固體絕緣,不僅耐沖擊性能好,而且局部(bu)放電量很小。
2.2.2、機(ji)械強(qiang)度好
抗短路能(neng)力強對線繞分段(duan)圓筒式(shi)來講(jiang),經真空澆注后,無(wu)論(lun)繞組的層間(jian)、匝間(jian)、段(duan)間(jian)均能(neng)一次性浸透樹脂。
經(jing)固(gu)化后(hou),樹脂、導線、玻(bo)璃(li)纖維緊密(mi)的(de)(de)(de)結(jie)合,構(gou)成堅固(gu)的(de)(de)(de)剛(gang)體結(jie)構(gou)。該結(jie)構(gou)高強度的(de)(de)(de)機械性能(neng)決定(ding)了線繞澆(jiao)注式產品具有良(liang)好的(de)(de)(de)抗短路能(neng)力。
2.2.3、抗開裂性能好
樹(shu)脂與(yu)玻(bo)璃纖維(wei)固化(hua)形成的復合絕緣材料(liao),熱(re)膨脹(zhang)系數(shu)為 (18~20)×10-6/K,繞(rao)組(zu)中所用銅的膨脹(zhang)系數(shu)為17×10-6/K,兩者基本接近,消(xiao)除了(le)(le)在(zai)變壓(ya)器運(yun)行中由(you)于(yu)熱(re)脹(zhang)冷縮而(er)產生的繞(rao)組(zu)導體與(yu)絕緣材料(liao)之(zhi)間(jian)的機械應力,從根源上杜絕了(le)(le)龜(gui)裂現(xian)象。
2.2.4、防潮濕
由(you)于(yu)該(gai)產品(pin)高、低壓均用樹(shu)脂(zhi)澆注,鐵芯亦采用樹(shu)脂(zhi)涂覆(fu),因此防潮抗腐能力強(qiang)。當空(kong)氣相對濕度為(wei)100%時,仍(reng)可(ke)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(qiang)度,因此該產品(pin)表(biao)面(mian)絕緣厚度僅為(wei)1.5~2 mm,大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高了繞組表(biao)面(mian)的(de)散熱(re)效率。
2.3、冷卻系統及防護(hu)
干(gan)式變(bian)壓器的冷(leng)卻(que)采(cai)用(yong)(yong)(yong)自然(ran)空氣(qi)冷(leng)卻(que)和強(qiang)迫空氣(qi)循環(huan)冷(leng)卻(que)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)自然(ran)空氣(qi)冷(leng)卻(que),可保證變(bian)壓器在額定(ding)負載情況下(xia)正常運行。寶(bao)雞第二發電廠所用(yong)(yong)(yong)干(gan)式變(bian)壓器均利用(yong)(yong)(yong)輻流風機進行強(qiang)迫風冷(leng)。
采(cai)用(yong)強迫空氣(qi)循環冷卻(que)后,800 kVA及以下(xia)干(gan)式(shi)(shi)(shi)變壓器可(ke)增(zeng)容(rong)40%,800 kVA以上干(gan)式(shi)(shi)(shi)變壓器可(ke)增(zeng)容(rong)50%,并可(ke)連續運行。 干(gan)式(shi)(shi)(shi)變壓器一般為IP00防(fang)(fang)護(hu),即不配外殼,戶(hu)內(nei)使用(yong),寶雞第二發電(dian)廠即采(cai)用(yong)此防(fang)(fang)護(hu)模式(shi)(shi)(shi)。也(ye)可(ke)根據用(yong)戶(hu)要求,加防(fang)(fang)護(hu)外殼。
采用IP20外殼,
可防(fang)止大于(yu)12 mm的固體異物進入(ru),給帶電部分提供屏障。采(cai)用IP23防(fang)護(hu)時,除具有IP20防(fang)護(hu)功能(neng)外,還具有防(fang)淋水功能(neng)。
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)列線繞澆注式變壓器
采用XMTB自(zi)動溫度控制保護系統(tong)。在低(di)壓(ya)繞(rao)組(zu)第 一匝導線處(chu)埋設鉑(bo)熱(re)電阻測溫元(yuan)件,自(zi)動檢測繞(rao)組(zu)溫升情況,能顯(xian)示三(san)相低(di)壓(ya)繞(rao)組(zu)的溫度,并可對(dui)它(ta)們進行熱(re)保護。
隨著環境(jing)溫度及負載(zai)的變化,當繞組達(da)到(dao)限定(ding)溫度時,溫控器自(zi)動發出訊號,控制風機啟動(110 ℃)、風機停(90 ℃)、報警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得產品在運行中具有可靠的過負載(zai)保護。
SC3系列線(xian)繞(rao)澆注式變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)采用(yong)M&C公(gong)司(si)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)繞(rao)組(zu)溫(wen)度(du)檢測與控(kong)制zhuanli技術,生產對繞(rao)組(zu)溫(wen)度(du)直接檢測的溫(wen)度(du)控(kong)制器(qi)(qi)(qi),實現變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)的強迫風冷(AF)控(kong)制及超溫(wen)報(bao)警(jing)和(he)超溫(wen)跳閘等(deng)功(gong)能。
溫(wen)(wen)度控制器(qi)調試正常后(hou),先將變(bian)壓(ya)器(qi)投(tou)網運行(xing)(xing),后(hou)將溫(wen)(wen)度控制器(qi)通電運行(xing)(xing),溫(wen)(wen)度控制器(qi)處于自動控制狀態,對變(bian)壓(ya)器(qi)進行(xing)(xing)溫(wen)(wen)度檢測與(yu)保護(hu),當繞組(zu)溫(wen)(wen)度高(gao)于110 ℃時,溫(wen)(wen)度控制器(qi)啟動風機強(qiang)迫(po)冷卻;若強(qiang)迫(po)風冷下繞組(zu)溫(wen)(wen)度下降低于90 ℃,風機停止。
若(ruo)繞組溫(wen)度進一(yi)步升高(gao),溫(wen)度控(kong)制器(qi)將(jiang)發(fa)出超(chao)溫(wen)報警(jing)(155 ℃)和超(chao)溫(wen)跳閘(zha)信號(170 ℃)。當(dang)溫(wen)度控(kong)制器(qi)發(fa)生故障且一(yi)時無法排除,切除溫(wen)度控(kong)制器(qi),變(bian)壓(ya)器(qi)可(ke)繼續(xu)運行,只需(xu)監測并保證變(bian)壓(ya)器(qi)處(chu)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)式變壓器的(de)顯著優點和低(di)成本是其他變壓器難(nan)以取代(dai)的(de)。在戶外以及防(fang)火要求一(yi)般的(de)場所,目前及今后較長一(yi)段(duan)時間內,將(jiang)仍以油浸(jin)式變壓器為主。
但(dan)對防火要(yao)求高的(de)場所,而采用干(gan)式(shi)或難燃液、不燃液的(de)變壓器。 干(gan)式(shi)變壓器較(jiao)油(you)浸式(shi)變壓器過載能力高,主要(yao)是干(gan)式(shi)變壓器選用的(de)電流密度較(jiao)低,熱(re)容(rong)量大(da),繞組時間常數大(da)。
干式(shi)變(bian)壓器(qi)與油浸式(shi)變(bian)壓器(qi)相(xiang)比,絕緣運行條件有所改(gai)善。油浸式(shi)變(bian)壓器(qi)使用(yong)場(chang)所較多(duo),戶外安裝多(duo)。
干式變壓器(qi)(qi)供電范(fan)圍小,戶內運行多。和油浸式變壓器(qi)(qi)相比,它遭受的雷(lei)電壓幅值較低,波頭(tou)較緩,雷(lei)擊概(gai)率也較小。
干式變壓(ya)器(qi)常使用金屬氧化物(wu)避(bi)雷器(qi)保護,不(bu)但限制(zhi)大氣過電壓(ya),而且也限制(zhi)了內部過電壓(ya)。