1.1、浸漬式干式變壓器
國內浸漬式干式變(bian)壓器導線采用(yong)玻璃絲包,墊塊用(yong)相應的(de)絕緣材(cai)料(liao)熱壓成型,多用(yong)于水電站、高層建筑,防(fang)火性好(hao)。
因浸漬漆的不同,變壓器(qi)絕緣分(fen)B、F、H、C級,主(zhu)、縱絕緣(主(zhu)絕緣即繞(rao)組(zu)(zu)與繞(rao)組(zu)(zu)之間以及繞(rao)組(zu)(zu)與鐵芯之間的絕緣。
縱(zong)絕(jue)(jue)(jue)緣是指(zhi)變壓(ya)器繞(rao)組具有不同(tong)電(dian)位的不同(tong)點(dian)和不同(tong)部位之間(jian)的絕(jue)(jue)(jue)緣,主要包括(kuo)繞(rao)組匝(za)間(jian)、層間(jian)和段(duan)間(jian)的絕(jue)(jue)(jue)緣性能(neng)。)的空道全部以空氣(qi)作為絕(jue)(jue)(jue)緣介質(zhi)。
此種變(bian)壓(ya)器受環境的(de)影響(xiang)比(bi)樹(shu)脂式干式變(bian)壓(ya)器的(de)大,外型及重量均也較(jiao)大,在國內外產量均趨于減少。
最近,云南變壓(ya)(ya)器廠(chang)引進法國(guo)Transfix公司的制造技(ji)術,生產了一種名叫Securamid H級絕(jue)(jue)緣干式(shi)(shi)變壓(ya)(ya)器。其低壓(ya)(ya)為箔式(shi)(shi)繞組,高壓(ya)(ya)為層式(shi)(shi)結構,中間絕(jue)(jue)緣用美(mei)國(guo)杜邦公司生產的Nomex紙(zhi)。
繞組兩端(duan)有(you)端(duan)封,不怕潮,防(fang)火能力極強,可在明火750 ℃下防(fang)燃,是比較(jiao)新(xin)型的干式變(bian)壓器。
1.2 樹脂(zhi)干式(shi)變壓器(qi)(qi) 代表當(dang)今國(guo)內樹脂(zhi)澆注(zhu)變壓器(qi)(qi)的主導產品可分為(wei)以下三大類。
一,簡稱線繞(rao)澆(jiao)注(zhu)式變壓(ya)器,其高壓(ya)為(wei)線繞(rao)分斷(duan)圓筒澆(jiao)注(zhu)式,低壓(ya)為(wei)線繞(rao)圓筒(或(huo)分段(duan)圓筒)澆(jiao)注(zhu)式;澆(jiao)干式變壓(ya)器的特(te)點及應用(yong)李芊,陜西省地方電力(集團)公司注(zhu)為(wei)無填料(liao)澆(jiao)注(zhu)。
二,簡稱箔(bo)繞澆(jiao)注(zhu)(zhu)式變壓(ya)器,其高壓(ya)為(wei)分段箔(bo)繞澆(jiao)注(zhu)(zhu)式,低(di)壓(ya)為(wei)銅箔(bo)(或鋁箔(bo))纏繞式;澆(jiao)注(zhu)(zhu)為(wei)加填料澆(jiao)注(zhu)(zhu)。
三(san),高壓(ya)為(wei)線繞分斷圓筒澆注式, 低(di)壓(ya)為(wei)銅箔(或鋁箔)纏(chan)繞式;澆注為(wei)無(wu)填料澆注。
上(shang)述三類產(chan)品,在(zai)產(chan)品的制造和性(xing)能(neng)上(shang)各(ge)有特點,目前在(zai)市場上(shang)也各(ge)自占據著(zhu)一定的市場份額,在(zai)這篇文章中重點討論線(xian)繞澆注式變壓器。
2、線(xian)繞澆注式變壓器(qi)
2.1、結構特點(dian)
在(zai)陜(shan)西寶雞第二發電廠中,廠用干式(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器均為線繞澆注式(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器,電壓(ya)(ya)等級為6 kV,容量為100 kVA至1600 kVA,采用室內安(an)裝方式(shi)。
該(gai)產品高(gao)、低壓繞組(zu)采用(yong)銅導(dao)線,全纏繞,玻璃纖維增強(qiang),薄(bo)絕緣,樹(shu)脂不加填料,真空狀(zhuang)態(tai)下浸漬式澆注,按特定的溫度(du)固(gu)化曲(qu)線固(gu)化成型。
高壓繞組(zu)采用(yong)特種(zhong)(zhong)分段(duan)圓(yuan)(yuan)筒(tong)式結構,低壓繞組(zu)視(shi)電壓等級選擇多層圓(yuan)(yuan)筒(tong)式、分段(duan)圓(yuan)(yuan)筒(tong)式或特種(zhong)(zhong)分段(duan)圓(yuan)(yuan)筒(tong)式。
2.2 技術特點
2.2.1 耐沖擊
線繞(rao)澆注變(bian)壓器的(de)(de)高壓繞(rao)組(zu)(zu)采(cai)用特種分段圓(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)(shi)結構(gou)(gou),此結構(gou)(gou)是(shi)以普(pu)通分段圓(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組(zu)(zu)為(wei)基(ji)礎發展起來的(de)(de),普(pu)通分段圓(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)(shi)既繼承了(le)(le)圓(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組(zu)(zu)耐沖擊的(de)(de)優勢,又解決了(le)(le)圓(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)(shi)繞(rao)組(zu)(zu)層(ceng)間電壓偏高的(de)(de)矛盾,是(shi)一種較(jiao)為(wei)理(li)想(xiang)的(de)(de)繞(rao)組(zu)(zu)結構(gou)(gou),常被稱之(zhi)為(wei)非共振型繞(rao)組(zu)(zu)結構(gou)(gou)。
特種(zhong)分(fen)段圓筒(tong)式與普通(tong)分(fen)段圓筒(tong)式相比,進一步降低(di)了層間電壓,改善了電壓分(fen)布,而且(qie)大(da)(da)大(da)(da)提高了耐受大(da)(da)氣過電壓和操作過電壓的沖擊強度(du)。
耐沖擊性能的好(hao)壞不僅與(yu)繞組(zu)的結構有關,同時也決定于(yu)繞組(zu)的澆注質量和絕緣材料的電(dian)氣性能。
該產品的繞組繞制完成后(hou),是在真(zhen)空狀態下用純樹脂進(jin)行(xing)澆注的,且不加任何填料,這樣(yang)樹脂的流動性(xing)能不降低。
又因為繞組為導(dao)線繞制而成,因此(ci)樹脂無論從繞組的(de)軸向還是輻向,均可完全浸(jin)透繞組,內(nei)部(bu)不(bu)存(cun)在氣泡。
繞(rao)組經烘干(gan)固摘(zhai)要(yao):該文介紹了干(gan)式變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)分類(lei)和特(te)(te)點,并重點介紹了線繞(rao)澆注式變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)結構(gou)特(te)(te)點,技術特(te)(te)點,冷卻系統,溫(wen)控系統等,總結了干(gan)式變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)發展前景(jing)。
樹(shu)脂及玻璃纖維組成的固體絕緣,不僅(jin)耐沖擊性(xing)能好,而且(qie)局部放電(dian)量很小(xiao)。
2.2.2、機械強度好
抗短路能力強(qiang)對線繞(rao)分段圓筒式(shi)來講(jiang),經真空澆注后,無論繞(rao)組(zu)的層間、匝間、段間均(jun)能一次(ci)性浸透樹(shu)脂。
經(jing)固(gu)化(hua)后,樹脂、導線(xian)、玻璃纖(xian)維緊密的(de)(de)(de)結(jie)(jie)合,構(gou)成堅固(gu)的(de)(de)(de)剛(gang)體結(jie)(jie)構(gou)。該結(jie)(jie)構(gou)高強度的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)性能決定了線(xian)繞澆(jiao)注式產品具有良好的(de)(de)(de)抗短路(lu)能力。
2.2.3、抗開裂性能好
樹脂與玻璃纖維固(gu)化(hua)形成的(de)復合(he)絕緣材料(liao),熱膨脹系數為 (18~20)×10-6/K,繞組中(zhong)所用銅(tong)的(de)膨脹系數為17×10-6/K,兩者基本接近,消除了在變壓器運行中(zhong)由于熱脹冷縮而(er)產生的(de)繞組導體與絕緣材料(liao)之間(jian)的(de)機械應力,從(cong)根(gen)源上杜絕了龜裂現象(xiang)。
2.2.4、防潮濕
由于該產品高(gao)、低壓均用樹(shu)脂(zhi)澆注,鐵芯亦(yi)采用樹(shu)脂(zhi)涂覆,因此防(fang)潮(chao)抗(kang)腐能力(li)強。當空(kong)氣相對濕度為100%時,仍可(ke)長期運行。
2.2.5、散(san)熱效(xiao)果好
由于純(chun)樹脂與玻璃(li)纖維(wei)構成的(de)復合絕緣(yuan)具(ju)有極高的(de)電氣強度,因此(ci)該產品(pin)表(biao)面絕緣(yuan)厚度僅為1.5~2 mm,大大提高了繞組表(biao)面的(de)散熱(re)效率。
2.3、冷卻系統(tong)及防護
干(gan)式變壓(ya)器(qi)的冷卻采(cai)用(yong)自然空氣冷卻和強(qiang)迫(po)空氣循環(huan)冷卻。采(cai)用(yong)自然空氣冷卻,可保證變壓(ya)器(qi)在額定負(fu)載情(qing)況下正常運行。寶雞第二(er)發電廠所用(yong)干(gan)式變壓(ya)器(qi)均利用(yong)輻(fu)流(liu)風(feng)機進行強(qiang)迫(po)風(feng)冷。
采用(yong)強迫(po)空氣(qi)循環冷卻后(hou),800 kVA及以下干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)可增容40%,800 kVA以上干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)可增容50%,并可連續運(yun)行(xing)。 干(gan)式(shi)變(bian)壓器(qi)一般(ban)為IP00防護,即不配外殼,戶內(nei)使用(yong),寶雞第二發(fa)電廠即采用(yong)此防護模(mo)式(shi)。也可根(gen)據用(yong)戶要求,加防護外殼。
采用(yong)IP20外殼,
可防止大于12 mm的固體異物進入,給帶電部分提(ti)供屏障。采用IP23防護(hu)時,除具有IP20防護(hu)功能外(wai),還具有防淋水功能。
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(xi)列線繞(rao)澆(jiao)注(zhu)式變壓(ya)器
采(cai)用(yong)XMTB自動溫度控制(zhi)保護系統(tong)。在低壓繞組(zu)第 一(yi)匝導線處埋設鉑熱電阻測溫元件,自動檢測繞組(zu)溫升情況,能顯示三相低壓繞組(zu)的溫度,并可對它們進(jin)行熱保護。
隨(sui)著環境(jing)溫(wen)(wen)度(du)(du)及負載的(de)變化,當繞組達到(dao)限定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)時,溫(wen)(wen)控器自動發出訊號,控制風機啟動(110 ℃)、風機停(90 ℃)、報警(120 ℃)和跳閘(zha)(145 ℃),使得產(chan)品(pin)在運(yun)行(xing)中(zhong)具有可靠的(de)過負載保護(hu)。
SC3系列線繞(rao)澆(jiao)注式變(bian)壓器采用M&C公(gong)司變(bian)壓器繞(rao)組溫(wen)度(du)(du)檢測與控(kong)制(zhi)zhuanli技術,生產(chan)對繞(rao)組溫(wen)度(du)(du)直接檢測的溫(wen)度(du)(du)控(kong)制(zhi)器,實現變(bian)壓器的強迫風冷(AF)控(kong)制(zhi)及超溫(wen)報警和超溫(wen)跳閘(zha)等功能。
溫(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)調試正常后,先將變(bian)壓(ya)器(qi)投網(wang)運(yun)行,后將溫(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)通電運(yun)行,溫(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)處(chu)于(yu)(yu)自動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)狀態,對變(bian)壓(ya)器(qi)進(jin)行溫(wen)(wen)度(du)(du)檢測與保護,當繞(rao)(rao)組溫(wen)(wen)度(du)(du)高于(yu)(yu)110 ℃時,溫(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)啟動風(feng)機強(qiang)迫(po)冷卻;若強(qiang)迫(po)風(feng)冷下(xia)繞(rao)(rao)組溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)降低于(yu)(yu)90 ℃,風(feng)機停止。
若繞組溫(wen)(wen)度進一步(bu)升(sheng)高,溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)將(jiang)發(fa)出超溫(wen)(wen)報警(155 ℃)和超溫(wen)(wen)跳閘信號(170 ℃)。當溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)且一時無法排除,切除溫(wen)(wen)度控(kong)制(zhi)器(qi)(qi),變壓器(qi)(qi)可繼續(xu)運行(xing),只需監測(ce)并保證變壓器(qi)(qi)處于正(zheng)常運行(xing)狀(zhuang)態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油(you)浸式(shi)變壓器(qi)的顯著優點和低成本是其他(ta)變壓器(qi)難以取代的。在戶外以及(ji)(ji)防火要求(qiu)一般的場所,目前及(ji)(ji)今后較長一段時間內,將(jiang)仍以油(you)浸式(shi)變壓器(qi)為(wei)主。
但對防(fang)火要求高的場所,而(er)采用干式或(huo)難(nan)燃(ran)液、不燃(ran)液的變(bian)壓器(qi)。 干式變(bian)壓器(qi)較油浸式變(bian)壓器(qi)過載能力高,主要是干式變(bian)壓器(qi)選(xuan)用的電流(liu)密度較低,熱(re)容量大,繞(rao)組時間常數(shu)大。
干式(shi)變壓器與油浸(jin)式(shi)變壓器相比,絕緣運行條(tiao)件有(you)所(suo)改善。油浸(jin)式(shi)變壓器使(shi)用(yong)場所(suo)較多,戶外安裝多。
干式變壓(ya)器(qi)供電范圍小(xiao),戶內運行多。和油浸式變壓(ya)器(qi)相比(bi),它(ta)遭受的雷電壓(ya)幅值較(jiao)(jiao)低(di),波頭較(jiao)(jiao)緩,雷擊(ji)概率也較(jiao)(jiao)小(xiao)。
干式變壓(ya)(ya)器常使用金屬氧(yang)化物(wu)避雷器保護(hu),不但限制(zhi)(zhi)大(da)氣過電(dian)壓(ya)(ya),而且也限制(zhi)(zhi)了內(nei)部過電(dian)壓(ya)(ya)。