1.1、浸漬式(shi)干式(shi)變壓(ya)器
國內浸漬式干式變壓器導線采用(yong)(yong)玻璃絲包(bao),墊塊用(yong)(yong)相應的絕緣材(cai)料熱壓成(cheng)型,多用(yong)(yong)于水電(dian)站(zhan)、高層(ceng)建筑,防火性好(hao)。
因浸(jin)漬漆的不同,變壓器絕(jue)(jue)緣分B、F、H、C級,主、縱絕(jue)(jue)緣(主絕(jue)(jue)緣即繞組(zu)(zu)與繞組(zu)(zu)之(zhi)間(jian)以及繞組(zu)(zu)與鐵芯之(zhi)間(jian)的絕(jue)(jue)緣。
縱絕(jue)(jue)(jue)緣是指變壓(ya)器繞組(zu)具(ju)有(you)不同(tong)電位的(de)不同(tong)點(dian)和(he)不同(tong)部(bu)位之(zhi)間(jian)的(de)絕(jue)(jue)(jue)緣,主要包(bao)括繞組(zu)匝間(jian)、層間(jian)和(he)段間(jian)的(de)絕(jue)(jue)(jue)緣性能(neng)。)的(de)空(kong)道全部(bu)以空(kong)氣作為絕(jue)(jue)(jue)緣介質。
此種變壓(ya)器受(shou)環境的影響比樹脂式干式變壓(ya)器的大,外(wai)型(xing)及重量均也較(jiao)大,在國內外(wai)產(chan)量均趨于減少。
最近,云南變(bian)壓(ya)器(qi)廠引進法國Transfix公司的(de)制造技術,生(sheng)產了一種名叫Securamid H級(ji)絕(jue)緣(yuan)干式變(bian)壓(ya)器(qi)。其低壓(ya)為箔式繞組,高壓(ya)為層式結構,中間(jian)絕(jue)緣(yuan)用美國杜邦公司生(sheng)產的(de)Nomex紙。
繞組兩端有端封,不怕潮,防(fang)火能力極強,可在明火750 ℃下防(fang)燃(ran),是比較新型的(de)干式變壓器。
1.2 樹脂干式變壓(ya)器(qi) 代表當今國(guo)內樹脂澆注變壓(ya)器(qi)的主導產品可分為以下三大類。
一(yi),簡稱線繞澆(jiao)注(zhu)式變(bian)(bian)壓器(qi),其高壓為線繞分斷圓(yuan)筒澆(jiao)注(zhu)式,低壓為線繞圓(yuan)筒(或分段圓(yuan)筒)澆(jiao)注(zhu)式;澆(jiao)干式變(bian)(bian)壓器(qi)的特(te)點及應用李(li)芊,陜西省地(di)方電力(集(ji)團)公司注(zhu)為無填料(liao)澆(jiao)注(zhu)。
二,簡稱(cheng)箔繞(rao)(rao)澆(jiao)注(zhu)式(shi)變壓器,其高壓為分(fen)段箔繞(rao)(rao)澆(jiao)注(zhu)式(shi),低(di)壓為銅箔(或鋁箔)纏繞(rao)(rao)式(shi);澆(jiao)注(zhu)為加填料澆(jiao)注(zhu)。
三,高壓為線繞(rao)分斷圓筒(tong)澆(jiao)注(zhu)式(shi), 低(di)壓為銅箔(或鋁箔)纏(chan)繞(rao)式(shi);澆(jiao)注(zhu)為無填(tian)料澆(jiao)注(zhu)。
上(shang)述(shu)三(san)類(lei)產品,在產品的制造和性(xing)能(neng)上(shang)各有特點(dian),目前在市場上(shang)也各自(zi)占據著一定的市場份額,在這篇文章中重點(dian)討論(lun)線繞(rao)澆注式(shi)變壓器。
2、線繞(rao)澆注式變壓器
2.1、結構特點
在(zai)陜西寶雞(ji)第二(er)發電廠中,廠用干式(shi)(shi)變壓器均為線(xian)繞澆注式(shi)(shi)變壓器,電壓等級為6 kV,容量為100 kVA至1600 kVA,采用室內安裝方式(shi)(shi)。
該產品(pin)高、低壓(ya)繞(rao)組采用銅導線,全(quan)纏繞(rao),玻璃(li)纖維(wei)增強,薄絕緣,樹脂不加填(tian)料,真空狀態下浸(jin)漬式澆注,按(an)特定的(de)溫度固化曲線固化成型(xing)。
高壓(ya)繞組(zu)采用特(te)(te)種(zhong)分段圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)結構(gou),低壓(ya)繞組(zu)視(shi)電壓(ya)等級選擇(ze)多層圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)、分段圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)或(huo)特(te)(te)種(zhong)分段圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)筒(tong)(tong)式(shi)。
2.2 技術特點
2.2.1 耐沖擊
線繞(rao)澆注變壓器的高壓繞(rao)組(zu)(zu)采(cai)用特種分段圓筒式結(jie)(jie)構(gou)(gou),此(ci)結(jie)(jie)構(gou)(gou)是(shi)以普(pu)通分段圓筒式繞(rao)組(zu)(zu)為(wei)基礎發展起來的,普(pu)通分段圓筒式既繼承了圓筒式繞(rao)組(zu)(zu)耐沖擊的優勢,又(you)解決了圓筒式繞(rao)組(zu)(zu)層間電壓偏(pian)高的矛盾(dun),是(shi)一(yi)種較為(wei)理想的繞(rao)組(zu)(zu)結(jie)(jie)構(gou)(gou),常被稱(cheng)之為(wei)非(fei)共振型繞(rao)組(zu)(zu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)。
特(te)種分段圓(yuan)筒式與普(pu)通分段圓(yuan)筒式相比,進一步降低了層(ceng)間電壓(ya)(ya),改善了電壓(ya)(ya)分布,而且(qie)大大提高了耐(nai)受大氣過電壓(ya)(ya)和操(cao)作過電壓(ya)(ya)的沖擊強度。
耐沖擊(ji)性能的(de)好壞不僅與繞組(zu)的(de)結構有(you)關,同時也決定(ding)于繞組(zu)的(de)澆注質量和絕緣材料的(de)電氣(qi)性能。
該產品的(de)繞組繞制完成后,是在(zai)真空狀態下用純樹脂進(jin)行澆注的(de),且不加(jia)任何填料,這(zhe)樣樹脂的(de)流動性能不降低(di)。
又因為繞組為導線繞制而(er)成,因此樹脂無論從繞組的軸(zhou)向還是輻向,均可完全(quan)浸透繞組,內部(bu)不(bu)存(cun)在(zai)氣(qi)泡。
繞組經烘干固摘要:該文介紹了(le)干式變壓器的分類和特點,并重點介紹了(le)線繞澆注式變壓器的結(jie)構特點,技(ji)術特點,冷卻系(xi)統(tong)(tong),溫控(kong)系(xi)統(tong)(tong)等,總結(jie)了(le)干式變壓器的發展前景。
樹(shu)脂及玻璃纖維組成的(de)固體絕(jue)緣,不(bu)僅耐沖擊性能好(hao),而且局部放電量很小。
2.2.2、機械強度好(hao)
抗短路能(neng)力強(qiang)對線繞分段圓筒式來(lai)講,經真(zhen)空澆(jiao)注后,無論(lun)繞組的層間(jian)(jian)、匝間(jian)(jian)、段間(jian)(jian)均(jun)能(neng)一次性浸透樹脂(zhi)。
經固化后,樹(shu)脂、導線(xian)、玻璃(li)纖維(wei)緊密的結(jie)合,構成堅固的剛體結(jie)構。該結(jie)構高強(qiang)度(du)的機械性能(neng)決定了線(xian)繞(rao)澆注式產品具(ju)有良好的抗短路能(neng)力。
2.2.3、抗開(kai)裂性能好
樹脂與玻璃纖維固化形成的(de)復合絕(jue)緣材(cai)料,熱膨(peng)脹(zhang)系(xi)數為 (18~20)×10-6/K,繞組(zu)中所(suo)用銅(tong)的(de)膨(peng)脹(zhang)系(xi)數為17×10-6/K,兩者基本接近,消除了在變壓器(qi)運行中由于熱脹(zhang)冷縮而產生(sheng)的(de)繞組(zu)導體與絕(jue)緣材(cai)料之間的(de)機械應力,從根源上杜絕(jue)了龜裂現(xian)象。
2.2.4、防潮濕
由(you)于該產品高、低壓均用(yong)樹脂澆注,鐵芯亦采用(yong)樹脂涂覆,因此防潮抗腐能力強。當(dang)空(kong)氣(qi)相(xiang)對濕(shi)度為100%時,仍可長期運(yun)行(xing)。
2.2.5、散熱效果好
由(you)于純樹脂與(yu)玻璃(li)纖維(wei)構(gou)成的復合絕緣具有極高的電氣強度,因此(ci)該產品(pin)表面絕緣厚(hou)度僅為1.5~2 mm,大大提高了繞組(zu)表面的散熱效(xiao)率。
2.3、冷卻系統及防(fang)護
干(gan)(gan)式變壓(ya)器(qi)的冷卻(que)(que)采用(yong)自然空氣(qi)(qi)冷卻(que)(que)和(he)強(qiang)迫空氣(qi)(qi)循環冷卻(que)(que)。采用(yong)自然空氣(qi)(qi)冷卻(que)(que),可(ke)保證變壓(ya)器(qi)在(zai)額定負載情況下(xia)正常運行(xing)。寶(bao)雞第二發電廠所用(yong)干(gan)(gan)式變壓(ya)器(qi)均利用(yong)輻流風機進行(xing)強(qiang)迫風冷。
采(cai)(cai)用(yong)強迫空氣(qi)循環冷(leng)卻后,800 kVA及以下干式(shi)變壓器(qi)可(ke)(ke)增容40%,800 kVA以上干式(shi)變壓器(qi)可(ke)(ke)增容50%,并可(ke)(ke)連(lian)續運行(xing)。 干式(shi)變壓器(qi)一般為IP00防(fang)護(hu)(hu),即不配外殼,戶內使用(yong),寶雞第二發電廠即采(cai)(cai)用(yong)此防(fang)護(hu)(hu)模式(shi)。也可(ke)(ke)根據用(yong)戶要求,加防(fang)護(hu)(hu)外殼。
采用IP20外殼,
可(ke)防止大(da)于12 mm的(de)固體異(yi)物進入,給帶電部分提供(gong)屏障。采(cai)用IP23防護(hu)(hu)時,除具有IP20防護(hu)(hu)功(gong)能(neng)外,還具有防淋(lin)水功(gong)能(neng)。
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系列線繞澆(jiao)注式變(bian)壓器
采用XMTB自動溫度控制保(bao)(bao)護(hu)系統。在低(di)壓繞(rao)組(zu)(zu)第 一(yi)匝導線處埋設(she)鉑熱電阻(zu)測溫元件,自動檢測繞(rao)組(zu)(zu)溫升情(qing)況,能(neng)顯示三相低(di)壓繞(rao)組(zu)(zu)的溫度,并可對它們(men)進行熱保(bao)(bao)護(hu)。
隨著環境溫度及負(fu)載的變化(hua),當(dang)繞(rao)組達到(dao)限定溫度時(shi),溫控器自動(dong)發出訊號,控制風機(ji)啟(qi)動(dong)(110 ℃)、風機(ji)停(90 ℃)、報警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得產品在運行中具有(you)可靠的過負(fu)載保護。
SC3系列線繞澆注式變壓(ya)器采(cai)用M&C公司(si)變壓(ya)器繞組溫(wen)度檢測與控(kong)制zhuanli技術(shu),生產(chan)對繞組溫(wen)度直接檢測的溫(wen)度控(kong)制器,實現變壓(ya)器的強迫(po)風冷(AF)控(kong)制及超溫(wen)報警和超溫(wen)跳(tiao)閘等功能。
溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器調試(shi)正常后,先將變(bian)壓器投(tou)網(wang)運(yun)行(xing),后將溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器通電運(yun)行(xing),溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器處于自動控(kong)制(zhi)(zhi)狀態,對(dui)變(bian)壓器進行(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)檢測與(yu)保護,當繞組溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)于110 ℃時,溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器啟動風(feng)(feng)機(ji)強迫冷(leng)卻(que);若強迫風(feng)(feng)冷(leng)下繞組溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下降低于90 ℃,風(feng)(feng)機(ji)停止。
若繞組溫度(du)(du)進(jin)一步升高,溫度(du)(du)控(kong)制器(qi)將(jiang)發(fa)出(chu)超溫報(bao)警(155 ℃)和超溫跳(tiao)閘信號(hao)(170 ℃)。當溫度(du)(du)控(kong)制器(qi)發(fa)生故障(zhang)且一時無法排除,切除溫度(du)(du)控(kong)制器(qi),變(bian)壓器(qi)可繼(ji)續運行,只需(xu)監測并(bing)保證變(bian)壓器(qi)處于(yu)正(zheng)常運行狀態。
3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較
油浸式變(bian)壓(ya)器的(de)顯著優點和低成本(ben)是其他(ta)變(bian)壓(ya)器難以取(qu)代(dai)的(de)。在戶外(wai)以及(ji)防火(huo)要(yao)求一(yi)般的(de)場所,目前及(ji)今(jin)后(hou)較長一(yi)段時間內,將仍以油浸式變(bian)壓(ya)器為主(zhu)。
但對防火要(yao)求高的場所,而采(cai)用干式(shi)或難燃液(ye)、不(bu)燃液(ye)的變(bian)壓(ya)器。 干式(shi)變(bian)壓(ya)器較(jiao)油浸式(shi)變(bian)壓(ya)器過載能力高,主要(yao)是干式(shi)變(bian)壓(ya)器選(xuan)用的電流密度較(jiao)低(di),熱容量大,繞組時間常數大。
干式(shi)變壓器與油浸式(shi)變壓器相比(bi),絕緣運行(xing)條件(jian)有所改善。油浸式(shi)變壓器使用場所較多(duo),戶外安(an)裝(zhuang)多(duo)。
干式變壓器(qi)供電(dian)范圍小,戶內運行多(duo)。和油浸式變壓器(qi)相比,它遭受的雷(lei)(lei)電(dian)壓幅值(zhi)較(jiao)低,波(bo)頭較(jiao)緩,雷(lei)(lei)擊(ji)概率(lv)也(ye)較(jiao)小。
干式變壓器(qi)常使用(yong)金屬氧化物避雷(lei)器(qi)保護,不但限制(zhi)大氣過電壓,而且也限制(zhi)了內部過電壓。