1.1、浸漬式干式變(bian)壓器
國(guo)內(nei)浸漬式(shi)干式(shi)變(bian)壓器導線采用玻璃(li)絲包,墊塊用相應的絕緣材(cai)料熱壓成型,多用于水電站、高層建(jian)筑,防火性好。
因浸(jin)漬(zi)漆的不(bu)同,變壓器絕(jue)(jue)緣分B、F、H、C級,主(zhu)、縱(zong)絕(jue)(jue)緣(主(zhu)絕(jue)(jue)緣即繞(rao)組與繞(rao)組之(zhi)間以及繞(rao)組與鐵芯之(zhi)間的絕(jue)(jue)緣。
縱絕(jue)緣是指變壓器(qi)繞組具有不(bu)同(tong)電位的不(bu)同(tong)點(dian)和不(bu)同(tong)部位之間(jian)的絕(jue)緣,主要包括繞組匝間(jian)、層(ceng)間(jian)和段間(jian)的絕(jue)緣性能。)的空道全部以(yi)空氣作(zuo)為絕(jue)緣介質。
此種(zhong)變壓器(qi)受環境的(de)影響(xiang)比樹脂式(shi)干式(shi)變壓器(qi)的(de)大,外(wai)(wai)型及重(zhong)量均(jun)也較(jiao)大,在(zai)國內外(wai)(wai)產量均(jun)趨于減(jian)少。
最近,云南(nan)變壓(ya)器廠引進法國(guo)Transfix公司(si)的(de)制造技(ji)術,生(sheng)產了一種(zhong)名叫Securamid H級絕緣干(gan)式變壓(ya)器。其低(di)壓(ya)為箔式繞組(zu),高壓(ya)為層式結構,中(zhong)間(jian)絕緣用美國(guo)杜邦(bang)公司(si)生(sheng)產的(de)Nomex紙。
繞組(zu)兩端(duan)(duan)有端(duan)(duan)封,不怕潮,防火(huo)能力極強,可在明(ming)火(huo)750 ℃下(xia)防燃,是比較新型的干(gan)式變壓器。
1.2 樹(shu)脂(zhi)干(gan)式變壓(ya)器 代表當今(jin)國內樹(shu)脂(zhi)澆注變壓(ya)器的主導(dao)產品可(ke)分為以下三大類。
一,簡稱線繞(rao)澆注(zhu)式變壓(ya)器,其高壓(ya)為線繞(rao)分斷圓(yuan)筒(tong)澆注(zhu)式,低壓(ya)為線繞(rao)圓(yuan)筒(tong)(或分段圓(yuan)筒(tong))澆注(zhu)式;澆干式變壓(ya)器的(de)特點(dian)及(ji)應(ying)用李(li)芊,陜西(xi)省地(di)方電(dian)力(集團)公司注(zhu)為無(wu)填料澆注(zhu)。
二,簡稱箔繞(rao)(rao)澆注式(shi)變壓器,其(qi)高(gao)壓為分段箔繞(rao)(rao)澆注式(shi),低(di)壓為銅箔(或(huo)鋁(lv)箔)纏(chan)繞(rao)(rao)式(shi);澆注為加填料澆注。
三,高壓為線繞分斷圓筒澆(jiao)注式(shi), 低壓為銅箔(bo)(或鋁(lv)箔(bo))纏繞式(shi);澆(jiao)注為無填料(liao)澆(jiao)注。
上(shang)述三類產(chan)品(pin),在產(chan)品(pin)的制造和性能上(shang)各有特(te)點(dian),目前在市(shi)場上(shang)也各自占據著一定的市(shi)場份額(e),在這篇(pian)文章(zhang)中重點(dian)討論線繞澆(jiao)注式變壓器(qi)。
2、線繞澆注(zhu)式變壓器
2.1、結構特點
在(zai)陜西寶雞第(di)二發(fa)電(dian)(dian)廠中,廠用干式(shi)變(bian)壓器(qi)均為(wei)線繞澆(jiao)注(zhu)式(shi)變(bian)壓器(qi),電(dian)(dian)壓等級為(wei)6 kV,容(rong)量為(wei)100 kVA至1600 kVA,采用室內安裝方式(shi)。
該產品高(gao)、低(di)壓(ya)繞(rao)組采(cai)用銅導線,全(quan)纏繞(rao),玻璃纖維增強,薄絕緣(yuan),樹脂不加填料,真空狀(zhuang)態下(xia)浸(jin)漬(zi)式澆注,按特(te)定的溫(wen)度(du)固化(hua)曲線固化(hua)成型。
高(gao)壓繞組采用特種(zhong)分(fen)段(duan)圓(yuan)(yuan)筒式結構,低壓繞組視(shi)電(dian)壓等級選擇多層(ceng)圓(yuan)(yuan)筒式、分(fen)段(duan)圓(yuan)(yuan)筒式或特種(zhong)分(fen)段(duan)圓(yuan)(yuan)筒式。
2.2 技術特點(dian)
2.2.1 耐沖擊
線繞(rao)(rao)(rao)(rao)(rao)澆注變壓器(qi)的(de)高壓繞(rao)(rao)(rao)(rao)(rao)組(zu)采用特種分(fen)(fen)段(duan)圓(yuan)筒(tong)(tong)(tong)式(shi)結(jie)構(gou),此結(jie)構(gou)是以(yi)普通(tong)分(fen)(fen)段(duan)圓(yuan)筒(tong)(tong)(tong)式(shi)繞(rao)(rao)(rao)(rao)(rao)組(zu)為基礎發展起來的(de),普通(tong)分(fen)(fen)段(duan)圓(yuan)筒(tong)(tong)(tong)式(shi)既繼承了(le)圓(yuan)筒(tong)(tong)(tong)式(shi)繞(rao)(rao)(rao)(rao)(rao)組(zu)耐沖擊(ji)的(de)優勢,又解決(jue)了(le)圓(yuan)筒(tong)(tong)(tong)式(shi)繞(rao)(rao)(rao)(rao)(rao)組(zu)層間(jian)電(dian)壓偏高的(de)矛盾,是一種較(jiao)為理想的(de)繞(rao)(rao)(rao)(rao)(rao)組(zu)結(jie)構(gou),常被稱(cheng)之為非(fei)共振型繞(rao)(rao)(rao)(rao)(rao)組(zu)結(jie)構(gou)。
特種分段(duan)圓筒(tong)式(shi)與普通分段(duan)圓筒(tong)式(shi)相(xiang)比,進一步降低了(le)(le)層間電(dian)壓(ya),改(gai)善了(le)(le)電(dian)壓(ya)分布,而(er)且大(da)大(da)提高了(le)(le)耐受大(da)氣過電(dian)壓(ya)和(he)操作過電(dian)壓(ya)的沖擊強度。
耐(nai)沖擊性能的(de)好壞(huai)不(bu)僅與繞(rao)組(zu)的(de)結構有(you)關(guan),同時也決定于繞(rao)組(zu)的(de)澆注質量和絕(jue)緣(yuan)材料的(de)電氣性能。
該(gai)產品的(de)(de)繞組繞制完成后,是(shi)在真空狀(zhuang)態下用純樹(shu)脂(zhi)進行澆注的(de)(de),且不加任何填料,這樣樹(shu)脂(zhi)的(de)(de)流(liu)動性能不降(jiang)低。
又(you)因為繞(rao)(rao)組(zu)為導線繞(rao)(rao)制而成,因此(ci)樹脂無論從繞(rao)(rao)組(zu)的(de)軸向(xiang)(xiang)還是輻向(xiang)(xiang),均可(ke)完全浸透繞(rao)(rao)組(zu),內(nei)部不存在氣泡(pao)。
繞(rao)組(zu)經烘干固摘要:該(gai)文(wen)介(jie)紹了(le)干式(shi)(shi)變壓器的分類和特(te)點(dian),并(bing)重點(dian)介(jie)紹了(le)線繞(rao)澆注式(shi)(shi)變壓器的結構特(te)點(dian),技術特(te)點(dian),冷卻系(xi)統,溫控系(xi)統等,總(zong)結了(le)干式(shi)(shi)變壓器的發展前景。
樹脂及玻璃纖維組成的固(gu)體絕緣,不(bu)僅耐(nai)沖擊(ji)性能好,而且(qie)局部放電量(liang)很小。
2.2.2、機械強度好
抗短路能(neng)力強對線繞分段圓(yuan)筒式來講,經真(zhen)空(kong)澆注后,無(wu)論繞組的層間(jian)、匝間(jian)、段間(jian)均能(neng)一次(ci)性浸(jin)透樹脂(zhi)。
經固(gu)化后,樹(shu)脂(zhi)、導線、玻璃纖維緊密的(de)結合,構(gou)成堅固(gu)的(de)剛(gang)體結構(gou)。該(gai)結構(gou)高(gao)強度的(de)機(ji)械性能決定了(le)線繞澆注式產品具有良好的(de)抗短路(lu)能力。
2.2.3、抗開(kai)裂性能好
樹脂與(yu)玻璃(li)纖維固化形成的(de)(de)復合絕(jue)緣(yuan)材料,熱(re)膨脹(zhang)系數為(wei) (18~20)×10-6/K,繞組(zu)中(zhong)所用銅的(de)(de)膨脹(zhang)系數為(wei)17×10-6/K,兩者基本接近,消除了在變(bian)壓(ya)器運行中(zhong)由(you)于熱(re)脹(zhang)冷縮(suo)而(er)產生的(de)(de)繞組(zu)導體與(yu)絕(jue)緣(yuan)材料之間的(de)(de)機械應力,從根源(yuan)上杜絕(jue)了龜裂現象。
2.2.4、防(fang)潮(chao)濕
由(you)于(yu)該(gai)產品(pin)高、低壓均用樹(shu)脂(zhi)澆注,鐵芯(xin)亦采用樹(shu)脂(zhi)涂(tu)覆(fu),因(yin)此防潮(chao)抗腐能力強。當空氣(qi)相(xiang)對濕(shi)度(du)為100%時(shi),仍可長期運(yun)行。
2.2.5、散熱效果好(hao)
由于(yu)純樹脂(zhi)與玻璃纖(xian)維構(gou)成的復(fu)合絕緣具有極高的電氣強度,因此該產(chan)品表(biao)面(mian)絕緣厚度僅為1.5~2 mm,大大提高了繞組表(biao)面(mian)的散(san)熱(re)效率。
2.3、冷(leng)卻系(xi)統及防護
干式變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)的冷(leng)卻采(cai)用自(zi)然空(kong)氣(qi)冷(leng)卻和強(qiang)迫(po)空(kong)氣(qi)循(xun)環冷(leng)卻。采(cai)用自(zi)然空(kong)氣(qi)冷(leng)卻,可(ke)保證變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)在額定負載情況下正常運行。寶雞第二發(fa)電(dian)廠所用干式變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)均利用輻流風(feng)機進行強(qiang)迫(po)風(feng)冷(leng)。
采(cai)用(yong)(yong)(yong)強迫空氣循環(huan)冷(leng)卻后,800 kVA及(ji)以下干(gan)式(shi)變(bian)壓(ya)器可增容(rong)40%,800 kVA以上干(gan)式(shi)變(bian)壓(ya)器可增容(rong)50%,并可連(lian)續運行。 干(gan)式(shi)變(bian)壓(ya)器一般為IP00防(fang)(fang)護(hu),即不配外殼,戶內使用(yong)(yong)(yong),寶雞第二發電廠即采(cai)用(yong)(yong)(yong)此防(fang)(fang)護(hu)模式(shi)。也可根據用(yong)(yong)(yong)戶要求,加(jia)防(fang)(fang)護(hu)外殼。
采用IP20外殼,
可防(fang)止大于(yu)12 mm的固(gu)體異物進入,給帶電(dian)部分提供屏障。采用IP23防(fang)護時,除具有(you)IP20防(fang)護功(gong)能外,還具有(you)防(fang)淋水(shui)功(gong)能。
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系列線繞(rao)澆注式變壓器
采用XMTB自動溫(wen)度(du)(du)控制(zhi)保護系統(tong)。在低壓繞(rao)組第 一匝導線處埋設鉑熱電阻(zu)測(ce)溫(wen)元件(jian),自動檢測(ce)繞(rao)組溫(wen)升情況,能顯(xian)示三相(xiang)低壓繞(rao)組的溫(wen)度(du)(du),并可(ke)對(dui)它(ta)們進行(xing)熱保護。
隨著環境溫度及負載的(de)變化,當繞組達到限(xian)定溫度時,溫控器自動發(fa)出訊號,控制風機(ji)啟(qi)動(110 ℃)、風機(ji)停(90 ℃)、報警(jing)(120 ℃)和跳(tiao)閘(145 ℃),使(shi)得產品在運行中(zhong)具有可靠的(de)過負載保護。
SC3系列線繞澆注式變(bian)(bian)壓器采(cai)用M&C公司變(bian)(bian)壓器繞組溫度(du)檢測與控(kong)(kong)制zhuanli技術,生產對繞組溫度(du)直接(jie)檢測的溫度(du)控(kong)(kong)制器,實現變(bian)(bian)壓器的強迫(po)風冷(AF)控(kong)(kong)制及超溫報警和超溫跳閘等功能。
溫度(du)(du)控(kong)制器(qi)調(diao)試正常后(hou),先將變壓器(qi)投網運行(xing),后(hou)將溫度(du)(du)控(kong)制器(qi)通(tong)電運行(xing),溫度(du)(du)控(kong)制器(qi)處于(yu)自動控(kong)制狀(zhuang)態,對變壓器(qi)進行(xing)溫度(du)(du)檢測與保護,當繞組溫度(du)(du)高(gao)于(yu)110 ℃時(shi),溫度(du)(du)控(kong)制器(qi)啟動風機強迫(po)冷卻;若強迫(po)風冷下繞組溫度(du)(du)下降低于(yu)90 ℃,風機停(ting)止。
若繞組溫(wen)(wen)(wen)(wen)度進(jin)一(yi)步升高,溫(wen)(wen)(wen)(wen)度控(kong)制器(qi)(qi)將發出超溫(wen)(wen)(wen)(wen)報警(155 ℃)和(he)超溫(wen)(wen)(wen)(wen)跳閘信號(hao)(170 ℃)。當溫(wen)(wen)(wen)(wen)度控(kong)制器(qi)(qi)發生(sheng)故障且一(yi)時無法排除(chu),切除(chu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度控(kong)制器(qi)(qi),變(bian)壓器(qi)(qi)可繼續運行(xing),只需監測并保證變(bian)壓器(qi)(qi)處(chu)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(shi)變壓器的顯著優點和低成本是(shi)其他變壓器難以(yi)取代的。在戶外以(yi)及防火(huo)要求一(yi)般的場所,目前及今(jin)后較長一(yi)段時間內,將仍以(yi)油浸式(shi)變壓器為主。
但對防火要求(qiu)高的場所,而采用干(gan)式(shi)(shi)或(huo)難燃(ran)液(ye)、不燃(ran)液(ye)的變(bian)壓器。 干(gan)式(shi)(shi)變(bian)壓器較油浸式(shi)(shi)變(bian)壓器過載能(neng)力高,主要是干(gan)式(shi)(shi)變(bian)壓器選用的電(dian)流密度較低,熱容量大,繞組時(shi)間常數大。
干式變(bian)壓器(qi)與油浸式變(bian)壓器(qi)相比,絕緣運行條件有所改善。油浸式變(bian)壓器(qi)使用場所較多,戶外安裝多。
干式變壓器(qi)供電范圍小,戶(hu)內運行(xing)多。和油(you)浸式變壓器(qi)相比,它遭受的雷(lei)電壓幅值較(jiao)低,波頭較(jiao)緩(huan),雷(lei)擊概率(lv)也較(jiao)小。
干式變壓器(qi)常使用金屬氧化物避雷器(qi)保護,不但(dan)限制大氣(qi)過電壓,而且(qie)也(ye)限制了(le)內部過電壓。