1.1、浸漬式(shi)干(gan)式(shi)變(bian)壓器
國內浸漬式干式變(bian)壓(ya)器導線采用(yong)玻璃(li)絲包,墊塊用(yong)相(xiang)應的絕緣材料熱壓(ya)成型,多(duo)用(yong)于水電站、高(gao)層建筑,防火(huo)性好(hao)。
因浸(jin)漬(zi)漆(qi)的不(bu)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(rao)(rao)組與(yu)繞(rao)(rao)組之間(jian)以(yi)及(ji)繞(rao)(rao)組與(yu)鐵芯之間(jian)的絕(jue)緣(yuan)。
縱絕緣是指變(bian)壓(ya)器繞(rao)組具有不(bu)(bu)同電位的(de)(de)不(bu)(bu)同點(dian)和不(bu)(bu)同部位之間的(de)(de)絕緣,主要包括繞(rao)組匝間、層間和段(duan)間的(de)(de)絕緣性能。)的(de)(de)空(kong)道全部以空(kong)氣(qi)作(zuo)為絕緣介質(zhi)。
此種變壓(ya)器受(shou)環境的(de)(de)影響(xiang)比樹(shu)脂式干式變壓(ya)器的(de)(de)大(da),外型(xing)及(ji)重量(liang)均也較大(da),在國(guo)內(nei)外產量(liang)均趨于減少。
最近(jin),云(yun)南(nan)變壓(ya)(ya)器廠引進法國Transfix公司(si)的制造技(ji)術,生產(chan)了(le)一種名(ming)叫Securamid H級(ji)絕緣干式(shi)變壓(ya)(ya)器。其低壓(ya)(ya)為箔式(shi)繞組(zu),高壓(ya)(ya)為層式(shi)結構,中間絕緣用美國杜邦公司(si)生產(chan)的Nomex紙。
繞組兩端有端封,不怕(pa)潮,防(fang)火能(neng)力(li)極強,可(ke)在(zai)明(ming)火750 ℃下防(fang)燃,是比(bi)較新型(xing)的干式(shi)變壓器。
1.2 樹脂干式變壓(ya)器 代表當今(jin)國內樹脂澆(jiao)注變壓(ya)器的(de)主導產品可分(fen)為以(yi)下三(san)大(da)類。
一,簡(jian)稱線(xian)繞澆(jiao)注式(shi)變(bian)壓器,其高壓為線(xian)繞分(fen)斷圓(yuan)筒澆(jiao)注式(shi),低壓為線(xian)繞圓(yuan)筒(或分(fen)段圓(yuan)筒)澆(jiao)注式(shi);澆(jiao)干式(shi)變(bian)壓器的(de)特點及(ji)應用李芊,陜西(xi)省地方電力(集團)公(gong)司注為無填料澆(jiao)注。
二,簡稱箔(bo)繞(rao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)式(shi)(shi)變(bian)壓器,其高壓為(wei)分段箔(bo)繞(rao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)式(shi)(shi),低壓為(wei)銅箔(bo)(或鋁(lv)箔(bo))纏繞(rao)式(shi)(shi);澆(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)為(wei)加填料澆(jiao)注(zhu)(zhu)(zhu)。
三,高(gao)壓(ya)為線繞(rao)分斷圓筒澆(jiao)注(zhu)式(shi), 低壓(ya)為銅箔(或鋁箔)纏繞(rao)式(shi);澆(jiao)注(zhu)為無填料澆(jiao)注(zhu)。
上述三類產品,在產品的(de)制造和性(xing)能上各(ge)(ge)有特(te)點,目(mu)前在市場上也各(ge)(ge)自占據(ju)著一定的(de)市場份(fen)額,在這篇文章中重點討論線繞澆注式變(bian)壓器。
2、線(xian)繞澆注式(shi)變(bian)壓器
2.1、結構特點(dian)
在陜西寶雞第二發電廠中,廠用(yong)干式(shi)變壓器均(jun)為(wei)線繞澆注式(shi)變壓器,電壓等級為(wei)6 kV,容量為(wei)100 kVA至1600 kVA,采(cai)用(yong)室內安裝方式(shi)。
該產品(pin)高、低壓繞(rao)組采用銅(tong)導線,全(quan)纏繞(rao),玻璃纖維增(zeng)強(qiang),薄絕緣,樹脂不加填料,真空狀態(tai)下浸漬式(shi)澆注,按特定(ding)的溫(wen)度固化(hua)曲線固化(hua)成型。
高壓(ya)繞組采(cai)用(yong)特(te)種分段(duan)(duan)圓筒(tong)式結構(gou),低壓(ya)繞組視電壓(ya)等(deng)級選擇(ze)多層圓筒(tong)式、分段(duan)(duan)圓筒(tong)式或特(te)種分段(duan)(duan)圓筒(tong)式。
2.2 技術特點
2.2.1 耐沖擊(ji)
線繞澆注變壓(ya)器的高壓(ya)繞組(zu)采用特(te)種分(fen)(fen)段圓(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)結(jie)構(gou),此結(jie)構(gou)是以普通(tong)分(fen)(fen)段圓(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)繞組(zu)為(wei)基礎(chu)發展起來的,普通(tong)分(fen)(fen)段圓(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)既繼(ji)承了圓(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)繞組(zu)耐(nai)沖擊的優勢,又解決了圓(yuan)筒(tong)式(shi)(shi)繞組(zu)層間電壓(ya)偏高的矛盾(dun),是一種較為(wei)理想(xiang)的繞組(zu)結(jie)構(gou),常(chang)被稱之(zhi)為(wei)非共振型繞組(zu)結(jie)構(gou)。
特(te)種(zhong)分(fen)段圓筒式與普(pu)通分(fen)段圓筒式相比,進一步降(jiang)低了層間電壓(ya),改善了電壓(ya)分(fen)布,而(er)且大大提高了耐受大氣過(guo)電壓(ya)和操(cao)作過(guo)電壓(ya)的沖擊強度。
耐沖擊(ji)性(xing)能的(de)好(hao)壞不僅(jin)與(yu)繞(rao)組的(de)結構有(you)關,同時也(ye)決定于(yu)繞(rao)組的(de)澆(jiao)注質量和絕(jue)緣材料的(de)電氣性(xing)能。
該產品的繞(rao)組繞(rao)制完成后,是在真空狀態下用純(chun)樹脂進(jin)行澆注的,且不(bu)加任何(he)填(tian)料,這樣樹脂的流(liu)動性能不(bu)降低。
又因為(wei)繞(rao)組(zu)為(wei)導線繞(rao)制(zhi)而成,因此樹(shu)脂(zhi)無(wu)論從繞(rao)組(zu)的軸向還(huan)是輻向,均可完全(quan)浸(jin)透繞(rao)組(zu),內部不存在氣泡。
繞組經(jing)烘干(gan)固摘要:該(gai)文介紹了干(gan)式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)分類(lei)和特點,并重點介紹了線繞澆注式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)結構特點,技術(shu)特點,冷(leng)卻系統(tong),溫控系統(tong)等,總結了干(gan)式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)發展前(qian)景。
樹脂及玻璃纖(xian)維(wei)組成的固體絕緣,不僅耐沖擊性(xing)能好,而(er)且局部放電量很小。
2.2.2、機械強(qiang)度好
抗(kang)短(duan)路能(neng)力強對線(xian)繞(rao)分段圓筒式來講,經真(zhen)空(kong)澆注(zhu)后,無(wu)論(lun)繞(rao)組的層間(jian)、匝(za)間(jian)、段間(jian)均能(neng)一次性浸透(tou)樹脂。
經固化后,樹(shu)脂、導線(xian)、玻璃纖維緊密(mi)的(de)結合,構成堅固的(de)剛體結構。該(gai)結構高強(qiang)度的(de)機械(xie)性能(neng)決(jue)定了線(xian)繞澆注式產品具(ju)有良好的(de)抗短路能(neng)力(li)。
2.2.3、抗(kang)開裂性能好
樹脂與玻璃纖維(wei)固化形成的復合(he)絕緣材料,熱膨脹系數為 (18~20)×10-6/K,繞(rao)組中(zhong)所用銅(tong)的膨脹系數為17×10-6/K,兩者(zhe)基(ji)本接近,消除了(le)(le)在變壓器運行中(zhong)由于熱脹冷縮而產生的繞(rao)組導體與絕緣材料之間(jian)的機械應力,從根源上(shang)杜絕了(le)(le)龜裂現(xian)象。
2.2.4、防潮濕
由于該產品高、低壓均用樹脂澆(jiao)注(zhu),鐵芯亦(yi)采用樹脂涂(tu)覆,因此防潮抗腐(fu)能力強。當空氣相對濕度為100%時(shi),仍可長期(qi)運(yun)行(xing)。
2.2.5、散熱效果好
由于純樹脂與玻璃(li)纖維(wei)構成的(de)復合絕(jue)(jue)緣具有(you)極高(gao)的(de)電氣強度,因此該產品表(biao)面(mian)絕(jue)(jue)緣厚度僅為(wei)1.5~2 mm,大(da)大(da)提高(gao)了繞組表(biao)面(mian)的(de)散熱(re)效率(lv)。
2.3、冷卻(que)系統及防護
干式變(bian)壓器的冷卻(que)采用自(zi)然空氣(qi)冷卻(que)和強迫空氣(qi)循環冷卻(que)。采用自(zi)然空氣(qi)冷卻(que),可保(bao)證變(bian)壓器在額定負載情況下(xia)正常運行(xing)。寶(bao)雞第二發電廠所用干式變(bian)壓器均利用輻流風機進行(xing)強迫風冷。
采用強迫空(kong)氣循(xun)環冷卻后,800 kVA及以下干式變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)可增容40%,800 kVA以上干式變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)可增容50%,并(bing)可連續(xu)運行。 干式變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)一般為(wei)IP00防護(hu),即不配外(wai)(wai)殼,戶內使用,寶(bao)雞第二發電廠(chang)即采用此防護(hu)模式。也可根(gen)據用戶要求,加防護(hu)外(wai)(wai)殼。
采用IP20外(wai)殼(ke),
可防(fang)(fang)止大于12 mm的(de)固體異物進入(ru),給帶電部(bu)分(fen)提供屏障。采用IP23防(fang)(fang)護(hu)時,除具有(you)IP20防(fang)(fang)護(hu)功能(neng)外,還具有(you)防(fang)(fang)淋水功能(neng)。
2.4、溫控(kong)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系列線(xian)繞澆注(zhu)式(shi)變壓器
采用XMTB自動(dong)溫度控制(zhi)保護系統。在(zai)低壓繞組第 一匝(za)導線處埋設鉑(bo)熱(re)電阻測溫元(yuan)件,自動(dong)檢測繞組溫升情況,能顯(xian)示三(san)相(xiang)低壓繞組的(de)溫度,并可對它們進行熱(re)保護。
隨著環境溫(wen)度及(ji)負載的變化,當繞(rao)組(zu)達(da)到限(xian)定溫(wen)度時(shi),溫(wen)控器自動(dong)發(fa)出訊號(hao),控制風(feng)機啟(qi)動(dong)(110 ℃)、風(feng)機停(ting)(90 ℃)、報(bao)警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得產品(pin)在運行中(zhong)具有可(ke)靠的過(guo)負載保護(hu)。
SC3系列線繞澆(jiao)注(zhu)式變(bian)壓(ya)器采用M&C公司(si)變(bian)壓(ya)器繞組(zu)溫(wen)度(du)檢(jian)測與控(kong)制zhuanli技術(shu),生(sheng)產對繞組(zu)溫(wen)度(du)直接(jie)檢(jian)測的溫(wen)度(du)控(kong)制器,實現變(bian)壓(ya)器的強迫(po)風冷(AF)控(kong)制及超溫(wen)報警和超溫(wen)跳閘等功能。
溫度(du)控制(zhi)器(qi)調試正常后,先將變(bian)壓器(qi)投網運行(xing),后將溫度(du)控制(zhi)器(qi)通電運行(xing),溫度(du)控制(zhi)器(qi)處于(yu)自(zi)動(dong)控制(zhi)狀態,對變(bian)壓器(qi)進行(xing)溫度(du)檢測與保護(hu),當繞(rao)(rao)組(zu)(zu)溫度(du)高于(yu)110 ℃時,溫度(du)控制(zhi)器(qi)啟(qi)動(dong)風機強(qiang)迫冷卻;若強(qiang)迫風冷下繞(rao)(rao)組(zu)(zu)溫度(du)下降(jiang)低于(yu)90 ℃,風機停止。
若繞組(zu)溫(wen)度(du)(du)進一步升高,溫(wen)度(du)(du)控制(zhi)器將(jiang)發出超溫(wen)報警(jing)(155 ℃)和超溫(wen)跳閘信號(170 ℃)。當溫(wen)度(du)(du)控制(zhi)器發生故障且一時無法(fa)排除,切除溫(wen)度(du)(du)控制(zhi)器,變(bian)壓(ya)器可繼續運行,只需監測(ce)并(bing)保證變(bian)壓(ya)器處于(yu)正常運行狀(zhuang)態(tai)。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油浸(jin)式(shi)變(bian)(bian)壓器的顯(xian)著優點和低成本是其他變(bian)(bian)壓器難以取(qu)代(dai)的。在戶外以及(ji)防火(huo)要求一般的場所,目前及(ji)今后較長一段時間內(nei),將仍以油浸(jin)式(shi)變(bian)(bian)壓器為主(zhu)。
但(dan)對防(fang)火(huo)要求高(gao)的(de)場所,而(er)采(cai)用(yong)干(gan)(gan)(gan)式或難燃(ran)液、不燃(ran)液的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)。 干(gan)(gan)(gan)式變(bian)壓(ya)器(qi)較油浸式變(bian)壓(ya)器(qi)過載(zai)能力(li)高(gao),主要是干(gan)(gan)(gan)式變(bian)壓(ya)器(qi)選用(yong)的(de)電(dian)流(liu)密(mi)度(du)較低,熱(re)容量(liang)大,繞組時(shi)間常數大。
干(gan)式變(bian)壓(ya)器與油浸式變(bian)壓(ya)器相(xiang)比,絕緣運行條件有所改善。油浸式變(bian)壓(ya)器使用(yong)場(chang)所較多,戶外(wai)安裝多。
干式變壓(ya)器供(gong)電(dian)范圍小(xiao),戶內運行(xing)多。和油(you)浸式變壓(ya)器相比,它遭受(shou)的雷電(dian)壓(ya)幅值較(jiao)低,波頭(tou)較(jiao)緩,雷擊概率也較(jiao)小(xiao)。
干(gan)式變(bian)壓(ya)器(qi)常使用金屬(shu)氧化(hua)物避雷器(qi)保護,不(bu)但限制大(da)氣過(guo)電壓(ya),而且(qie)也限制了內部過(guo)電壓(ya)。