1.1、浸漬式(shi)干式(shi)變(bian)壓器
國內浸漬式干式變壓器導(dao)線(xian)采(cai)用玻璃絲包,墊塊用相應的絕緣材料熱(re)壓成型,多用于水電站(zhan)、高層建筑(zhu),防(fang)火性好。
因浸(jin)漬漆(qi)的不同,變壓器絕(jue)緣(yuan)分B、F、H、C級,主、縱絕(jue)緣(yuan)(主絕(jue)緣(yuan)即繞組與繞組之(zhi)間(jian)以及繞組與鐵芯之(zhi)間(jian)的絕(jue)緣(yuan)。
縱絕(jue)緣(yuan)是指變壓(ya)器繞(rao)組(zu)具有不同電(dian)位(wei)的(de)不同點和不同部位(wei)之間(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan),主要(yao)包括(kuo)繞(rao)組(zu)匝間(jian)、層間(jian)和段(duan)間(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan)性能。)的(de)空道(dao)全(quan)部以空氣(qi)作為絕(jue)緣(yuan)介質(zhi)。
此種變壓(ya)器受環境的影響比樹脂式干式變壓(ya)器的大,外型(xing)及(ji)重量(liang)均(jun)也較大,在國內(nei)外產(chan)量(liang)均(jun)趨于減少。
最近,云南變壓器廠引(yin)進法國(guo)Transfix公司(si)的制(zhi)造技術(shu),生(sheng)產了一種名(ming)叫(jiao)Securamid H級絕緣(yuan)干式變壓器。其(qi)低壓為箔式繞組(zu),高壓為層(ceng)式結構,中間絕緣(yuan)用美國(guo)杜邦公司(si)生(sheng)產的Nomex紙。
繞組兩端(duan)有端(duan)封(feng),不(bu)怕(pa)潮,防火能力極強,可在(zai)明火750 ℃下防燃,是比較新(xin)型(xing)的干式變(bian)壓(ya)器。
1.2 樹脂干式變(bian)(bian)壓器 代表(biao)當今國內樹脂澆注變(bian)(bian)壓器的主導產品(pin)可分為(wei)以下三大類。
一(yi),簡稱線(xian)繞澆注(zhu)式(shi)(shi)變壓(ya)(ya)器(qi),其高(gao)壓(ya)(ya)為線(xian)繞分斷圓(yuan)筒澆注(zhu)式(shi)(shi),低壓(ya)(ya)為線(xian)繞圓(yuan)筒(或分段圓(yuan)筒)澆注(zhu)式(shi)(shi);澆干式(shi)(shi)變壓(ya)(ya)器(qi)的特(te)點(dian)及應用李芊,陜西省(sheng)地方電力(集團(tuan))公司(si)注(zhu)為無填(tian)料澆注(zhu)。
二,簡(jian)稱箔(bo)繞(rao)(rao)澆注式(shi)變壓(ya)器,其(qi)高壓(ya)為分段箔(bo)繞(rao)(rao)澆注式(shi),低壓(ya)為銅(tong)箔(bo)(或鋁(lv)箔(bo))纏繞(rao)(rao)式(shi);澆注為加填料澆注。
三,高壓為線(xian)繞(rao)(rao)分斷圓(yuan)筒澆注(zhu)式, 低壓為銅箔(或鋁(lv)箔)纏繞(rao)(rao)式;澆注(zhu)為無填料澆注(zhu)。
上述三類產品,在(zai)產品的制造和性能上各有特點,目前在(zai)市場上也各自占據著(zhu)一(yi)定的市場份(fen)額,在(zai)這(zhe)篇文(wen)章(zhang)中重點討論線繞澆注式變壓器。
2、線繞澆注式變壓器
2.1、結構特點
在陜西寶雞第二發電(dian)廠(chang)中,廠(chang)用(yong)干式變壓(ya)器(qi)均為線(xian)繞澆注式變壓(ya)器(qi),電(dian)壓(ya)等級為6 kV,容(rong)量為100 kVA至1600 kVA,采用(yong)室內安裝方式。
該(gai)產品高、低壓繞(rao)組采用銅導線,全(quan)纏(chan)繞(rao),玻璃纖維增強,薄(bo)絕緣,樹脂(zhi)不加填料,真空狀(zhuang)態(tai)下浸漬式澆(jiao)注(zhu),按特定的溫度固(gu)化曲線固(gu)化成型。
高壓繞組(zu)采用特(te)(te)種分(fen)段(duan)圓(yuan)筒(tong)式結構,低壓繞組(zu)視電壓等級選(xuan)擇(ze)多層圓(yuan)筒(tong)式、分(fen)段(duan)圓(yuan)筒(tong)式或特(te)(te)種分(fen)段(duan)圓(yuan)筒(tong)式。
2.2 技術特點
2.2.1 耐(nai)沖擊
線繞澆(jiao)注變壓器的(de)(de)高壓繞組(zu)(zu)采用特種(zhong)分段(duan)圓(yuan)(yuan)(yuan)筒式(shi)結構,此結構是以普通分段(duan)圓(yuan)(yuan)(yuan)筒式(shi)繞組(zu)(zu)為基礎發展起來的(de)(de),普通分段(duan)圓(yuan)(yuan)(yuan)筒式(shi)既繼承(cheng)了圓(yuan)(yuan)(yuan)筒式(shi)繞組(zu)(zu)耐沖(chong)擊的(de)(de)優勢,又解決了圓(yuan)(yuan)(yuan)筒式(shi)繞組(zu)(zu)層間電壓偏高的(de)(de)矛(mao)盾,是一(yi)種(zhong)較(jiao)為理想(xiang)的(de)(de)繞組(zu)(zu)結構,常被稱之(zhi)為非共振(zhen)型繞組(zu)(zu)結構。
特種(zhong)分段(duan)圓筒式與普通分段(duan)圓筒式相比,進一(yi)步(bu)降低了(le)(le)層間電(dian)壓,改善了(le)(le)電(dian)壓分布,而且大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)了(le)(le)耐受大(da)(da)氣過(guo)電(dian)壓和操作過(guo)電(dian)壓的沖擊強度。
耐沖(chong)擊性(xing)能的(de)好壞不僅(jin)與繞組的(de)結(jie)構有(you)關,同時也決定(ding)于(yu)繞組的(de)澆注質量和絕緣材料(liao)的(de)電氣性(xing)能。
該產品的繞(rao)組(zu)繞(rao)制完成后(hou),是在真空狀態(tai)下用純樹(shu)(shu)脂(zhi)進行(xing)澆注的,且不(bu)加任何填料,這樣樹(shu)(shu)脂(zhi)的流動性能(neng)不(bu)降(jiang)低。
又(you)因(yin)為繞組(zu)為導線繞制而成,因(yin)此樹脂無(wu)論從繞組(zu)的軸向(xiang)還是輻向(xiang),均(jun)可完(wan)全浸透繞組(zu),內部不存在(zai)氣(qi)泡。
繞(rao)組經烘(hong)干固(gu)摘要:該文介紹(shao)了(le)(le)干式(shi)變壓器的(de)(de)(de)分類和(he)特點(dian),并重(zhong)點(dian)介紹(shao)了(le)(le)線(xian)繞(rao)澆(jiao)注式(shi)變壓器的(de)(de)(de)結構特點(dian),技術特點(dian),冷卻系(xi)(xi)統,溫控系(xi)(xi)統等(deng),總結了(le)(le)干式(shi)變壓器的(de)(de)(de)發展前景。
樹脂及玻璃纖(xian)維(wei)組成(cheng)的固體絕緣,不(bu)僅耐(nai)沖擊(ji)性能好(hao),而且局部放電量(liang)很小。
2.2.2、機械強度好
抗(kang)短路(lu)能力(li)強對線繞(rao)分段(duan)圓筒式來(lai)講(jiang),經真空澆注后(hou),無(wu)論(lun)繞(rao)組的層間、匝間、段(duan)間均能一次性浸透樹脂。
經固化后,樹脂、導線、玻璃纖維緊(jin)密(mi)的(de)結(jie)合,構(gou)成堅(jian)固的(de)剛體結(jie)構(gou)。該結(jie)構(gou)高強度的(de)機械(xie)性能決定了線繞澆注式產品具有良(liang)好(hao)的(de)抗短路能力。
2.2.3、抗開(kai)裂性能好
樹脂與玻璃纖維固化形成的(de)(de)(de)復合絕緣材料,熱(re)膨(peng)脹系數(shu)為(wei) (18~20)×10-6/K,繞組(zu)中(zhong)(zhong)所(suo)用銅的(de)(de)(de)膨(peng)脹系數(shu)為(wei)17×10-6/K,兩者基(ji)本接近,消除了在變壓器運行中(zhong)(zhong)由于熱(re)脹冷縮而產(chan)生的(de)(de)(de)繞組(zu)導(dao)體與絕緣材料之間的(de)(de)(de)機械應力,從根源上(shang)杜絕了龜(gui)裂現(xian)象。
2.2.4、防潮(chao)濕
由(you)于該產品高、低壓均(jun)用樹(shu)脂(zhi)澆注,鐵芯亦(yi)采用樹(shu)脂(zhi)涂覆,因此防潮抗腐(fu)能力強。當空氣相對(dui)濕度為100%時,仍(reng)可長期運(yun)行。
2.2.5、散熱效果好
由于純樹脂與(yu)玻璃纖維構成的(de)復合絕緣具有極(ji)高的(de)電氣強度(du),因此該產品(pin)表面(mian)絕緣厚度(du)僅為1.5~2 mm,大大提高了繞組表面(mian)的(de)散熱效率。
2.3、冷(leng)卻系統及(ji)防護(hu)
干(gan)式變(bian)壓器(qi)的冷(leng)(leng)卻(que)(que)采用自然(ran)空氣冷(leng)(leng)卻(que)(que)和強迫(po)空氣循環冷(leng)(leng)卻(que)(que)。采用自然(ran)空氣冷(leng)(leng)卻(que)(que),可保(bao)證變(bian)壓器(qi)在額定負載情況下正常運行。寶(bao)雞第(di)二(er)發電廠所用干(gan)式變(bian)壓器(qi)均利用輻流風(feng)機(ji)進行強迫(po)風(feng)冷(leng)(leng)。
采(cai)用強迫(po)空氣循(xun)環冷卻(que)后,800 kVA及以下干(gan)式(shi)變壓(ya)器可(ke)增容(rong)40%,800 kVA以上干(gan)式(shi)變壓(ya)器可(ke)增容(rong)50%,并可(ke)連續運行。 干(gan)式(shi)變壓(ya)器一般(ban)為IP00防護,即(ji)不(bu)配外殼(ke),戶(hu)內使(shi)用,寶(bao)雞(ji)第二發電廠即(ji)采(cai)用此防護模式(shi)。也可(ke)根據用戶(hu)要求,加(jia)防護外殼(ke)。
采用(yong)IP20外殼(ke),
可(ke)防止大于(yu)12 mm的固(gu)體異物進(jin)入(ru),給帶電部分(fen)提供(gong)屏障。采(cai)用IP23防護時,除具有IP20防護功能(neng)外,還具有防淋水功能(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系列線繞澆注式變(bian)壓器
采用(yong)XMTB自(zi)(zi)動(dong)溫度(du)控(kong)制保護系統。在低(di)壓繞組(zu)第 一匝導線處埋設鉑(bo)熱(re)電(dian)阻(zu)測溫元件,自(zi)(zi)動(dong)檢測繞組(zu)溫升情況(kuang),能(neng)顯(xian)示三相低(di)壓繞組(zu)的(de)溫度(du),并(bing)可對它們進行(xing)熱(re)保護。
隨(sui)著環境溫度及(ji)負載的變化,當(dang)繞組達到(dao)限定溫度時,溫控器自動發出訊號,控制風機啟(qi)動(110 ℃)、風機停(90 ℃)、報警(120 ℃)和跳(tiao)閘(145 ℃),使得產品在(zai)運行中具有(you)可(ke)靠的過負載保護(hu)。
SC3系列線繞(rao)澆注式變(bian)壓器采用M&C公司變(bian)壓器繞(rao)組(zu)溫度(du)檢(jian)測(ce)與(yu)控(kong)制zhuanli技術,生產對繞(rao)組(zu)溫度(du)直接檢(jian)測(ce)的溫度(du)控(kong)制器,實現變(bian)壓器的強迫(po)風冷(AF)控(kong)制及超溫報(bao)警和超溫跳閘等功能。
溫(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)調試正(zheng)常后(hou)(hou),先將(jiang)變壓器(qi)投網運(yun)行,后(hou)(hou)將(jiang)溫(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)通電運(yun)行,溫(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)處于(yu)自動控(kong)制(zhi)狀態(tai),對變壓器(qi)進行溫(wen)(wen)度(du)檢測與保護,當繞組溫(wen)(wen)度(du)高于(yu)110 ℃時,溫(wen)(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)啟(qi)動風(feng)機強迫冷(leng)卻;若強迫風(feng)冷(leng)下繞組溫(wen)(wen)度(du)下降低(di)于(yu)90 ℃,風(feng)機停止。
若(ruo)繞組溫(wen)(wen)度進一步升(sheng)高,溫(wen)(wen)度控(kong)(kong)制器(qi)(qi)將(jiang)發出(chu)超溫(wen)(wen)報(bao)警(jing)(155 ℃)和超溫(wen)(wen)跳閘信號(170 ℃)。當溫(wen)(wen)度控(kong)(kong)制器(qi)(qi)發生故障(zhang)且一時(shi)無法排除(chu),切除(chu)溫(wen)(wen)度控(kong)(kong)制器(qi)(qi),變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)可繼續(xu)運行,只需監(jian)測(ce)并保證變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)處于(yu)正常運行狀態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油(you)浸式變(bian)壓器(qi)的顯著優點(dian)和低成本是其他變(bian)壓器(qi)難(nan)以取代的。在戶(hu)外以及防火(huo)要求一般的場(chang)所,目前及今后較長一段時間內(nei),將仍以油(you)浸式變(bian)壓器(qi)為主(zhu)。
但對防(fang)火要(yao)求高的(de)場所,而采用干式(shi)或(huo)難燃(ran)液、不燃(ran)液的(de)變壓(ya)器(qi)。 干式(shi)變壓(ya)器(qi)較油浸式(shi)變壓(ya)器(qi)過載能(neng)力高,主要(yao)是干式(shi)變壓(ya)器(qi)選用的(de)電流(liu)密度(du)較低,熱容量大(da),繞組時間常(chang)數大(da)。
干式變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)與油浸式變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)相(xiang)比,絕緣運行條件(jian)有(you)所改(gai)善。油浸式變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)使用場所較多,戶外安裝多。
干式(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)供電范圍小,戶內運(yun)行多。和油浸式(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)相比,它遭受(shou)的雷(lei)電壓(ya)(ya)幅值較(jiao)(jiao)低,波頭較(jiao)(jiao)緩(huan),雷(lei)擊概率也(ye)較(jiao)(jiao)小。
干(gan)式變壓(ya)(ya)器(qi)常使用金屬氧(yang)化(hua)物避雷器(qi)保(bao)護,不(bu)但限制(zhi)大氣過電壓(ya)(ya),而且也限制(zhi)了內部過電壓(ya)(ya)。