1.1、浸漬式(shi)(shi)干(gan)式(shi)(shi)變壓(ya)器
國(guo)內浸漬式(shi)干式(shi)變壓(ya)(ya)器(qi)導(dao)線采用玻璃絲包,墊塊用相應(ying)的絕緣材料(liao)熱壓(ya)(ya)成型,多用于(yu)水電站(zhan)、高層建(jian)筑,防火(huo)性好。
因浸漬漆的(de)不同,變壓器絕(jue)(jue)緣(yuan)分(fen)B、F、H、C級(ji),主(zhu)、縱絕(jue)(jue)緣(yuan)(主(zhu)絕(jue)(jue)緣(yuan)即繞組(zu)(zu)與繞組(zu)(zu)之間以及繞組(zu)(zu)與鐵芯(xin)之間的(de)絕(jue)(jue)緣(yuan)。
縱絕(jue)緣(yuan)是指變壓器繞組具有(you)不同(tong)電(dian)位(wei)的(de)不同(tong)點和不同(tong)部位(wei)之間(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan),主要包括繞組匝間(jian)、層間(jian)和段(duan)間(jian)的(de)絕(jue)緣(yuan)性能。)的(de)空(kong)道全(quan)部以(yi)空(kong)氣作為(wei)絕(jue)緣(yuan)介質。
此種變壓器(qi)受環境的(de)影(ying)響(xiang)比(bi)樹脂式干式變壓器(qi)的(de)大(da)(da),外(wai)型及重量均也較大(da)(da),在國內外(wai)產量均趨于減少。
最近,云南變壓(ya)器(qi)廠引(yin)進法國(guo)Transfix公(gong)(gong)司的制造技術,生(sheng)產(chan)了一(yi)種名(ming)叫Securamid H級絕緣干式變壓(ya)器(qi)。其(qi)低壓(ya)為箔式繞組,高壓(ya)為層式結構,中間絕緣用美國(guo)杜邦公(gong)(gong)司生(sheng)產(chan)的Nomex紙。
繞組(zu)兩(liang)端有(you)端封,不怕潮,防火能力極強,可在明火750 ℃下防燃,是比較新型的干(gan)式變壓器。
1.2 樹脂干式變壓器(qi) 代表當今(jin)國內樹脂澆注變壓器(qi)的主導產品可(ke)分為以(yi)下三大類。
一,簡稱線繞(rao)澆注(zhu)式變壓器,其高壓為線繞(rao)分斷圓筒(tong)澆注(zhu)式,低壓為線繞(rao)圓筒(tong)(或(huo)分段圓筒(tong))澆注(zhu)式;澆干式變壓器的特點(dian)及應(ying)用李芊,陜西省地方電力(集(ji)團)公(gong)司注(zhu)為無填料(liao)澆注(zhu)。
二,簡稱箔(bo)繞(rao)澆注(zhu)(zhu)式變壓器,其高壓為(wei)分段箔(bo)繞(rao)澆注(zhu)(zhu)式,低壓為(wei)銅箔(bo)(或鋁箔(bo))纏繞(rao)式;澆注(zhu)(zhu)為(wei)加(jia)填(tian)料澆注(zhu)(zhu)。
三,高壓為線(xian)繞分斷圓筒澆注(zhu)式, 低壓為銅箔(或鋁(lv)箔)纏繞式;澆注(zhu)為無填(tian)料澆注(zhu)。
上(shang)(shang)述(shu)三類產(chan)品,在產(chan)品的制(zhi)造和性能上(shang)(shang)各有(you)特點,目前在市場上(shang)(shang)也各自(zi)占(zhan)據著一定的市場份額(e),在這(zhe)篇文章(zhang)中重點討論線(xian)繞澆注式變壓器。
2、線繞(rao)澆注式變壓器(qi)
2.1、結構特點
在(zai)陜西寶雞第二發電廠中,廠用(yong)干(gan)式變壓(ya)器均為(wei)(wei)線繞(rao)澆注式變壓(ya)器,電壓(ya)等(deng)級為(wei)(wei)6 kV,容量為(wei)(wei)100 kVA至1600 kVA,采用(yong)室(shi)內安裝方式。
該(gai)產品高、低壓(ya)繞組(zu)采用銅導線(xian),全(quan)纏繞,玻璃纖維增強,薄絕緣,樹(shu)脂不(bu)加填料(liao),真空狀態(tai)下浸(jin)漬(zi)式澆注(zhu),按特(te)定的溫(wen)度固化曲線(xian)固化成(cheng)型。
高壓(ya)繞組(zu)采用特種分(fen)段圓筒(tong)(tong)式(shi)結構,低壓(ya)繞組(zu)視(shi)電壓(ya)等級(ji)選擇(ze)多層圓筒(tong)(tong)式(shi)、分(fen)段圓筒(tong)(tong)式(shi)或特種分(fen)段圓筒(tong)(tong)式(shi)。
2.2 技術特點
2.2.1 耐沖擊
線繞(rao)(rao)澆注變(bian)壓器的(de)高(gao)壓繞(rao)(rao)組采用特種(zhong)分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式結(jie)(jie)構(gou),此(ci)結(jie)(jie)構(gou)是以(yi)普通(tong)分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式繞(rao)(rao)組為(wei)基礎發展起來的(de),普通(tong)分(fen)段圓(yuan)筒(tong)式既(ji)繼承了圓(yuan)筒(tong)式繞(rao)(rao)組耐沖擊(ji)的(de)優勢,又解(jie)決(jue)了圓(yuan)筒(tong)式繞(rao)(rao)組層間電壓偏高(gao)的(de)矛盾,是一種(zhong)較為(wei)理想的(de)繞(rao)(rao)組結(jie)(jie)構(gou),常被稱之為(wei)非共振型繞(rao)(rao)組結(jie)(jie)構(gou)。
特種分(fen)段圓筒式與普通分(fen)段圓筒式相比,進一步(bu)降低了(le)層間電(dian)(dian)壓(ya),改(gai)善了(le)電(dian)(dian)壓(ya)分(fen)布,而(er)且大(da)大(da)提高了(le)耐受(shou)大(da)氣過電(dian)(dian)壓(ya)和操作過電(dian)(dian)壓(ya)的沖擊強度。
耐沖擊性能的(de)好壞(huai)不僅與繞組(zu)的(de)結構(gou)有關,同時也決(jue)定于(yu)繞組(zu)的(de)澆注質量和(he)絕緣材料的(de)電氣性能。
該產品的繞(rao)組繞(rao)制完成后,是在(zai)真(zhen)空(kong)狀態下用純(chun)樹脂進行澆注的,且不加任何填(tian)料(liao),這樣樹脂的流動性能不降低。
又(you)因為繞組為導線繞制而成,因此樹脂無論(lun)從繞組的軸向還(huan)是輻(fu)向,均可完全浸透繞組,內(nei)部(bu)不(bu)存在(zai)氣(qi)泡。
繞(rao)(rao)組經烘干固摘要:該(gai)文介(jie)(jie)紹(shao)了干式變(bian)壓器的分類(lei)和特(te)(te)點,并重點介(jie)(jie)紹(shao)了線繞(rao)(rao)澆注(zhu)式變(bian)壓器的結構特(te)(te)點,技術(shu)特(te)(te)點,冷卻系統(tong),溫控系統(tong)等,總(zong)結了干式變(bian)壓器的發展前景。
樹脂及玻璃纖維(wei)組(zu)成的固體絕緣(yuan),不(bu)僅耐沖擊性能好,而且局部放電(dian)量很(hen)小。
2.2.2、機(ji)械(xie)強度好
抗短路能力(li)強對線繞(rao)分段(duan)(duan)圓筒式來(lai)講,經真(zhen)空(kong)澆(jiao)注后,無(wu)論繞(rao)組的(de)層間(jian)、匝間(jian)、段(duan)(duan)間(jian)均能一次性浸(jin)透樹脂。
經固化(hua)后(hou),樹脂(zhi)、導(dao)線、玻(bo)璃纖維緊密的(de)結合(he),構(gou)成堅(jian)固的(de)剛體(ti)結構(gou)。該(gai)結構(gou)高強度的(de)機械性能(neng)決定了線繞澆注式產(chan)品具有良(liang)好的(de)抗短路能(neng)力。
2.2.3、抗開裂性能(neng)好(hao)
樹脂與(yu)玻(bo)璃纖維固化形成的(de)復合絕緣材(cai)料,熱(re)膨(peng)(peng)脹(zhang)系數(shu)為 (18~20)×10-6/K,繞(rao)(rao)組中所(suo)用銅(tong)的(de)膨(peng)(peng)脹(zhang)系數(shu)為17×10-6/K,兩者基(ji)本接近,消除了在變(bian)壓器運行中由(you)于熱(re)脹(zhang)冷縮而產(chan)生的(de)繞(rao)(rao)組導體(ti)與(yu)絕緣材(cai)料之間的(de)機(ji)械(xie)應力,從根(gen)源上(shang)杜絕了龜裂(lie)現象。
2.2.4、防潮濕
由于(yu)該產品高(gao)、低壓均用樹(shu)脂(zhi)澆注,鐵芯(xin)亦采(cai)用樹(shu)脂(zhi)涂(tu)覆,因此防潮抗腐(fu)能力強。當空(kong)氣相對濕度為100%時,仍(reng)可長期運行。
2.2.5、散熱效(xiao)果好
由于純樹脂與玻璃纖維構(gou)成的復合絕(jue)(jue)緣具有(you)極高(gao)的電氣強度(du),因此該產品表(biao)面絕(jue)(jue)緣厚度(du)僅為1.5~2 mm,大大提高(gao)了繞組表(biao)面的散熱效率。
2.3、冷卻系統及防護
干(gan)式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)的冷(leng)卻采用自然(ran)空(kong)氣(qi)冷(leng)卻和強(qiang)迫(po)空(kong)氣(qi)循環(huan)冷(leng)卻。采用自然(ran)空(kong)氣(qi)冷(leng)卻,可(ke)保證變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)在額定(ding)負載情(qing)況下正常運行。寶雞第二發電廠(chang)所用干(gan)式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)均(jun)利(li)用輻流風機進(jin)行強(qiang)迫(po)風冷(leng)。
采用(yong)強迫空氣循環冷卻(que)后,800 kVA及以下干(gan)式變(bian)壓器可增容40%,800 kVA以上干(gan)式變(bian)壓器可增容50%,并可連續運(yun)行。 干(gan)式變(bian)壓器一般為IP00防護(hu),即(ji)不配外殼,戶(hu)內使用(yong),寶雞第二發電(dian)廠即(ji)采用(yong)此防護(hu)模(mo)式。也可根據用(yong)戶(hu)要求(qiu),加防護(hu)外殼。
采用IP20外殼(ke),
可防止大于12 mm的固體異物進入,給帶電部分提供屏障。采用(yong)IP23防護(hu)時(shi),除具有IP20防護(hu)功能外,還(huan)具有防淋水功能。
2.4、溫控(kong)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)澆注式變壓器
采用XMTB自(zi)動溫(wen)度(du)控制保護系(xi)統。在低壓繞(rao)組第(di) 一匝導線處埋(mai)設鉑熱(re)電阻測(ce)(ce)溫(wen)元件,自(zi)動檢測(ce)(ce)繞(rao)組溫(wen)升(sheng)情況,能顯示(shi)三(san)相低壓繞(rao)組的(de)溫(wen)度(du),并可對(dui)它們進(jin)行熱(re)保護。
隨著環境溫度及負載的變(bian)化,當繞組達到限定溫度時(shi),溫控(kong)器自動(dong)發出訊號,控(kong)制風機啟(qi)動(dong)(110 ℃)、風機停(90 ℃)、報(bao)警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得產品在(zai)運行中具(ju)有可靠的過負載保護。
SC3系列線(xian)繞澆注式變壓(ya)器(qi)采用M&C公司變壓(ya)器(qi)繞組溫(wen)(wen)度(du)檢測與控(kong)(kong)(kong)制zhuanli技術,生產對(dui)繞組溫(wen)(wen)度(du)直接檢測的溫(wen)(wen)度(du)控(kong)(kong)(kong)制器(qi),實現(xian)變壓(ya)器(qi)的強迫風冷(AF)控(kong)(kong)(kong)制及超(chao)溫(wen)(wen)報警和超(chao)溫(wen)(wen)跳閘等功能。
溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)控制器(qi)(qi)調試正常(chang)后,先(xian)將(jiang)變壓器(qi)(qi)投網運行,后將(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)控制器(qi)(qi)通電運行,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)控制器(qi)(qi)處于(yu)(yu)自(zi)動(dong)控制狀態,對變壓器(qi)(qi)進(jin)行溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)檢(jian)測與保護,當繞組溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)高于(yu)(yu)110 ℃時(shi),溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)控制器(qi)(qi)啟(qi)動(dong)風機強(qiang)迫冷卻(que);若(ruo)強(qiang)迫風冷下(xia)繞組溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下(xia)降低(di)于(yu)(yu)90 ℃,風機停(ting)止。
若繞組溫度進(jin)一(yi)步升高,溫度控(kong)制器將發(fa)出超溫報警(155 ℃)和超溫跳(tiao)閘(zha)信號(170 ℃)。當溫度控(kong)制器發(fa)生故障且(qie)一(yi)時無法排除,切(qie)除溫度控(kong)制器,變壓器可(ke)繼續運(yun)行,只需(xu)監(jian)測(ce)并保證變壓器處于正常(chang)運(yun)行狀(zhuang)態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油浸式(shi)變壓(ya)器(qi)的(de)顯著優點和低(di)成本是其(qi)他變壓(ya)器(qi)難以取(qu)代的(de)。在戶外以及(ji)防火要求一般的(de)場所,目前及(ji)今后(hou)較長一段時間內,將仍以油浸式(shi)變壓(ya)器(qi)為主。
但對防火(huo)要求(qiu)高的(de)場(chang)所,而采用(yong)干式(shi)或難燃液、不燃液的(de)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)。 干式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)較油浸(jin)式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)過載能力高,主要是干式(shi)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)選(xuan)用(yong)的(de)電流(liu)密度較低,熱容量(liang)大,繞組時間(jian)常(chang)數大。
干式變壓(ya)器與油(you)浸式變壓(ya)器相比,絕緣運行條件有所(suo)改(gai)善。油(you)浸式變壓(ya)器使用場所(suo)較多(duo),戶外安裝多(duo)。
干式變壓器供電(dian)(dian)范(fan)圍小,戶(hu)內運行多。和(he)油浸式變壓器相比,它遭受的雷(lei)電(dian)(dian)壓幅值較低(di),波頭較緩,雷(lei)擊概率也(ye)較小。
干式(shi)變壓(ya)(ya)器(qi)常使用(yong)金屬氧化物避(bi)雷(lei)器(qi)保護,不但(dan)限(xian)制(zhi)大氣過(guo)電(dian)壓(ya)(ya),而(er)且也(ye)限(xian)制(zhi)了內部(bu)過(guo)電(dian)壓(ya)(ya)。