1.1、浸漬式干式變壓器
國內浸漬式(shi)干(gan)式(shi)變壓器(qi)導線采用(yong)玻(bo)璃絲包(bao),墊塊用(yong)相應的絕緣(yuan)材料熱壓成型,多(duo)用(yong)于(yu)水(shui)電(dian)站、高層(ceng)建筑(zhu),防火性(xing)好。
因浸漬漆(qi)的不(bu)同,變壓(ya)器絕緣(yuan)(yuan)分(fen)B、F、H、C級,主、縱(zong)絕緣(yuan)(yuan)(主絕緣(yuan)(yuan)即(ji)繞組與繞組之間(jian)以及繞組與鐵芯之間(jian)的絕緣(yuan)(yuan)。
縱絕緣是指變壓器繞組(zu)具有(you)不(bu)同電位的不(bu)同點和不(bu)同部位之間(jian)的絕緣,主要包括(kuo)繞組(zu)匝(za)間(jian)、層間(jian)和段(duan)間(jian)的絕緣性能。)的空(kong)道全部以空(kong)氣作為絕緣介質。
此種變壓(ya)器受(shou)環境的影響(xiang)比樹脂式(shi)干式(shi)變壓(ya)器的大(da),外型及重(zhong)量均也較(jiao)大(da),在國內外產量均趨(qu)于減(jian)少(shao)。
最近,云南(nan)變(bian)壓器廠引進法國(guo)(guo)Transfix公(gong)司的制造技術(shu),生產(chan)了一(yi)種名(ming)叫(jiao)Securamid H級(ji)絕緣干式變(bian)壓器。其低壓為箔式繞(rao)組,高(gao)壓為層式結構,中間絕緣用美國(guo)(guo)杜邦公(gong)司生產(chan)的Nomex紙。
繞組兩端有端封,不怕潮,防火能力(li)極強(qiang),可在(zai)明火750 ℃下防燃,是比(bi)較新型的干式變壓器。
1.2 樹(shu)脂(zhi)干式變壓器 代表當(dang)今國內樹(shu)脂(zhi)澆(jiao)注(zhu)變壓器的主導產品可分為以下三(san)大(da)類。
一,簡稱線(xian)繞(rao)(rao)澆注(zhu)(zhu)式變壓器(qi),其高(gao)壓為線(xian)繞(rao)(rao)分(fen)斷圓筒(tong)(tong)澆注(zhu)(zhu)式,低壓為線(xian)繞(rao)(rao)圓筒(tong)(tong)(或分(fen)段圓筒(tong)(tong))澆注(zhu)(zhu)式;澆干式變壓器(qi)的特點及(ji)應用李芊(qian),陜西(xi)省地方電力(集(ji)團)公司注(zhu)(zhu)為無填(tian)料澆注(zhu)(zhu)。
二,簡稱箔(bo)(bo)(bo)繞澆(jiao)注(zhu)式變壓器,其(qi)高壓為(wei)分(fen)段箔(bo)(bo)(bo)繞澆(jiao)注(zhu)式,低壓為(wei)銅箔(bo)(bo)(bo)(或鋁箔(bo)(bo)(bo))纏繞式;澆(jiao)注(zhu)為(wei)加(jia)填料(liao)澆(jiao)注(zhu)。
三,高壓為(wei)線繞分斷圓筒澆(jiao)注式, 低壓為(wei)銅箔(或鋁箔)纏繞式;澆(jiao)注為(wei)無填(tian)料澆(jiao)注。
上述(shu)三類產品,在產品的制造和(he)性能上各(ge)有特點,目前在市(shi)場(chang)上也(ye)各(ge)自占據著一定的市(shi)場(chang)份額,在這篇(pian)文章中重點討(tao)論(lun)線繞澆注(zhu)式(shi)變壓器。
2、線繞澆(jiao)注式變壓(ya)器
2.1、結構(gou)特(te)點
在陜西寶雞(ji)第二發(fa)電廠中(zhong),廠用干式變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)均為(wei)線繞澆注(zhu)式變(bian)壓(ya)器(qi)(qi),電壓(ya)等級(ji)為(wei)6 kV,容量為(wei)100 kVA至1600 kVA,采(cai)用室內安裝方式。
該產(chan)品高、低壓繞組采用銅導(dao)線(xian),全纏(chan)繞,玻(bo)璃纖維增強,薄絕緣,樹脂不加填料(liao),真空狀態下浸漬式(shi)澆注,按特(te)定的溫度(du)固(gu)(gu)化(hua)曲線(xian)固(gu)(gu)化(hua)成型。
高(gao)壓繞組采(cai)用特種(zhong)分段圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)結構,低壓繞組視電壓等級選擇多層圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)、分段圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)或特種(zhong)分段圓筒(tong)(tong)式(shi)(shi)。
2.2 技(ji)術(shu)特(te)點
2.2.1 耐沖擊(ji)
線繞(rao)(rao)(rao)澆注變壓器(qi)的(de)高(gao)壓繞(rao)(rao)(rao)組采用特種分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)結(jie)構(gou),此結(jie)構(gou)是以普(pu)通(tong)分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)繞(rao)(rao)(rao)組為(wei)基礎發展起來的(de),普(pu)通(tong)分(fen)段圓(yuan)筒式(shi)既繼承(cheng)了圓(yuan)筒式(shi)繞(rao)(rao)(rao)組耐沖擊的(de)優勢(shi),又解決了圓(yuan)筒式(shi)繞(rao)(rao)(rao)組層間(jian)電(dian)壓偏高(gao)的(de)矛盾,是一種較為(wei)理想的(de)繞(rao)(rao)(rao)組結(jie)構(gou),常被稱(cheng)之為(wei)非共(gong)振型繞(rao)(rao)(rao)組結(jie)構(gou)。
特種(zhong)分(fen)段(duan)圓筒式(shi)與普通分(fen)段(duan)圓筒式(shi)相比,進一步降低了層間(jian)電(dian)壓,改善了電(dian)壓分(fen)布,而且(qie)大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高了耐受大(da)(da)氣過(guo)(guo)電(dian)壓和操作過(guo)(guo)電(dian)壓的沖擊強度。
耐沖擊(ji)性(xing)能的好壞不(bu)僅與繞(rao)組的結構有(you)關(guan),同(tong)時也(ye)決定于繞(rao)組的澆注質量和絕(jue)緣材料的電(dian)氣性(xing)能。
該產品的(de)繞(rao)組繞(rao)制完成(cheng)后,是在(zai)真空狀(zhuang)態下用純樹(shu)脂(zhi)進行澆注的(de),且不(bu)加任何填料,這樣樹(shu)脂(zhi)的(de)流動性能不(bu)降低。
又因為繞組為導線繞制而成,因此樹(shu)脂無論從繞組的軸向還是輻向,均可完(wan)全浸(jin)透繞組,內部(bu)不存在氣泡。
繞(rao)組經烘干(gan)固摘要:該文介(jie)紹了(le)干(gan)式變(bian)壓器(qi)的(de)分(fen)類和特點(dian)(dian),并重點(dian)(dian)介(jie)紹了(le)線繞(rao)澆注式變(bian)壓器(qi)的(de)結構特點(dian)(dian),技術特點(dian)(dian),冷卻系統,溫控(kong)系統等,總(zong)結了(le)干(gan)式變(bian)壓器(qi)的(de)發展前景。
樹脂及玻璃纖維(wei)組成的固體絕緣(yuan),不(bu)僅耐沖擊性能好,而且(qie)局(ju)部放電(dian)量很(hen)小(xiao)。
2.2.2、機械強(qiang)度(du)好
抗短路能力強對線繞分(fen)段圓筒式來講(jiang),經真空澆注后,無(wu)論(lun)繞組的層(ceng)間、匝間、段間均能一次(ci)性(xing)浸透樹脂。
經固化后,樹脂、導線、玻(bo)璃纖維緊密的結合,構成堅固的剛體結構。該結構高強度的機械(xie)性能決定了(le)線繞澆注式產品具有(you)良好的抗短路能力。
2.2.3、抗開裂性能(neng)好(hao)
樹脂與(yu)玻璃纖維固(gu)化形成的(de)復(fu)合(he)絕緣材(cai)料(liao),熱膨脹系(xi)數(shu)為 (18~20)×10-6/K,繞(rao)(rao)組中(zhong)(zhong)所用銅(tong)的(de)膨脹系(xi)數(shu)為17×10-6/K,兩者基本接(jie)近,消除了(le)在變壓器(qi)運行(xing)中(zhong)(zhong)由于熱脹冷縮而產生的(de)繞(rao)(rao)組導(dao)體與(yu)絕緣材(cai)料(liao)之(zhi)間的(de)機械應力,從根源上杜絕了(le)龜裂現象。
2.2.4、防潮濕
由(you)于該(gai)產品高、低壓均用(yong)樹脂(zhi)澆(jiao)注,鐵芯(xin)亦采用(yong)樹脂(zhi)涂覆,因此防潮抗腐能力強(qiang)。當空(kong)氣(qi)相對濕度為100%時,仍可長期運行。
2.2.5、散熱效果(guo)好
由于(yu)純樹脂與(yu)玻璃纖維構成(cheng)的(de)(de)復(fu)合絕緣具(ju)有極高的(de)(de)電氣強度,因此(ci)該產品表面絕緣厚(hou)度僅為(wei)1.5~2 mm,大大提高了(le)繞(rao)組表面的(de)(de)散熱(re)效率。
2.3、冷卻系統及防護(hu)
干(gan)式變壓器(qi)(qi)的冷(leng)卻采用自然(ran)空氣(qi)冷(leng)卻和強迫(po)空氣(qi)循環冷(leng)卻。采用自然(ran)空氣(qi)冷(leng)卻,可保(bao)證變壓器(qi)(qi)在額定負載情(qing)況(kuang)下正(zheng)常運行。寶雞第二發電(dian)廠所用干(gan)式變壓器(qi)(qi)均利用輻流風機進行強迫(po)風冷(leng)。
采(cai)用(yong)強迫空(kong)氣循環冷卻后,800 kVA及以下干(gan)式(shi)(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器可(ke)增容(rong)(rong)40%,800 kVA以上干(gan)式(shi)(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器可(ke)增容(rong)(rong)50%,并(bing)可(ke)連續運行。 干(gan)式(shi)(shi)變(bian)壓(ya)(ya)器一般為IP00防(fang)護(hu),即不配(pei)外殼,戶內(nei)使用(yong),寶雞第二發電(dian)廠即采(cai)用(yong)此防(fang)護(hu)模式(shi)(shi)。也可(ke)根據用(yong)戶要求,加防(fang)護(hu)外殼。
采用IP20外殼,
可防止大于12 mm的(de)固(gu)體異物進入(ru),給帶(dai)電部分提供屏障。采用(yong)IP23防護時,除具有(you)IP20防護功能外,還具有(you)防淋水功能。
2.4、溫控系(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系列線繞(rao)澆注(zhu)式變壓(ya)器
采(cai)用XMTB自動溫度(du)控制(zhi)保護(hu)系(xi)統。在低(di)壓(ya)繞(rao)(rao)組(zu)第 一(yi)匝導線處埋設鉑(bo)熱電(dian)阻測(ce)溫元件,自動檢測(ce)繞(rao)(rao)組(zu)溫升情況,能顯示(shi)三相低(di)壓(ya)繞(rao)(rao)組(zu)的溫度(du),并可對它們(men)進(jin)行熱保護(hu)。
隨著環境溫(wen)度(du)及負(fu)載(zai)的變化,當(dang)繞組達到(dao)限定溫(wen)度(du)時,溫(wen)控器(qi)自動(dong)發出訊號,控制風(feng)機(ji)(ji)啟動(dong)(110 ℃)、風(feng)機(ji)(ji)停(90 ℃)、報警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得(de)產品在運行中具有可(ke)靠的過負(fu)載(zai)保護(hu)。
SC3系(xi)列線(xian)繞(rao)(rao)澆注式變(bian)壓器采(cai)用(yong)M&C公司變(bian)壓器繞(rao)(rao)組(zu)溫度(du)檢測(ce)(ce)與控(kong)制zhuanli技術,生(sheng)產對繞(rao)(rao)組(zu)溫度(du)直接檢測(ce)(ce)的溫度(du)控(kong)制器,實現變(bian)壓器的強迫風冷(AF)控(kong)制及(ji)超(chao)(chao)溫報警和超(chao)(chao)溫跳閘等功(gong)能。
溫度(du)(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)調試正常后,先將變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)投(tou)網運行(xing)(xing)(xing),后將溫度(du)(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)通電運行(xing)(xing)(xing),溫度(du)(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)處于(yu)自動控(kong)制(zhi)(zhi)狀(zhuang)態,對變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)進行(xing)(xing)(xing)溫度(du)(du)(du)檢(jian)測與保(bao)護,當繞組溫度(du)(du)(du)高于(yu)110 ℃時,溫度(du)(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)啟動風(feng)機強迫(po)冷(leng)卻;若強迫(po)風(feng)冷(leng)下(xia)繞組溫度(du)(du)(du)下(xia)降低于(yu)90 ℃,風(feng)機停止(zhi)。
若繞(rao)組(zu)溫度(du)進一步升高,溫度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)將發出超溫報警(155 ℃)和超溫跳(tiao)閘信(xin)號(170 ℃)。當溫度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)發生(sheng)故(gu)障(zhang)且一時無法排除,切除溫度(du)控(kong)制(zhi)器(qi),變壓器(qi)可(ke)繼續運(yun)行,只需監測并保證變壓器(qi)處于正常(chang)運(yun)行狀態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油浸式(shi)變(bian)壓(ya)器的(de)顯著優點和低成本是其他變(bian)壓(ya)器難以取代的(de)。在(zai)戶(hu)外以及(ji)防(fang)火要求(qiu)一(yi)般的(de)場所,目前及(ji)今(jin)后較長(chang)一(yi)段(duan)時間內(nei),將(jiang)仍以油浸式(shi)變(bian)壓(ya)器為主。
但對防(fang)火要求高的(de)場(chang)所,而采(cai)用干(gan)式或難燃(ran)液、不燃(ran)液的(de)變壓器。 干(gan)式變壓器較(jiao)油浸式變壓器過載能力(li)高,主要是干(gan)式變壓器選用的(de)電流密度較(jiao)低(di),熱(re)容量大,繞組時間常(chang)數(shu)大。
干(gan)式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)與(yu)油(you)浸式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)相比,絕緣運行條(tiao)件有(you)所改(gai)善。油(you)浸式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)使(shi)用場所較多,戶(hu)外安裝多。
干(gan)式變壓器(qi)供電(dian)范圍小,戶內運行多。和油(you)浸式變壓器(qi)相比,它遭受的(de)雷(lei)電(dian)壓幅值較低(di),波頭(tou)較緩(huan),雷(lei)擊概率也(ye)較小。
干式(shi)變壓器常使用金屬氧化物避雷器保(bao)護,不但限制大氣過(guo)電壓,而且也限制了內部(bu)過(guo)電壓。