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干式變壓器

干式變壓器主要分為浸漬式干式變壓器和樹脂干式變壓器兩大類。

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干式變壓器主要分為浸漬式干式變壓器和樹脂干式變壓器兩大類。 

1.1、浸漬式干式變壓器 

國內浸漬式干式變壓器導線采用玻璃絲包,墊塊用相應的絕緣材料熱壓成型,多用于水電站、高層建筑,防火性好。

因浸漬漆的不同,變壓器絕緣分B、F、H、C級,主、縱絕緣(主絕緣即繞組與繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣。

縱絕緣是指變壓器繞組具有不同電位的不同點和不同部位之間的絕緣,主要包括繞組匝間、層間和段間的絕緣性能。)的空道全部以空氣作為絕緣介質。

此種變壓器受環境的影響比樹脂式干式變壓器的大,外型及重量均也較大,在國內外產量均趨于減少。

Z近,引進法國Transfix公司的制造技術,生產了一種名叫Securamid H級絕緣干式變壓器。其低壓為箔式繞組,高壓為層式結構,中間絕緣用美國杜邦公司生產的Nomex紙。

繞組兩端有端封,不怕潮,防火能力極強,可在明火750 ℃下防燃,是比較新型的干式變壓器。 

1.2 樹脂干式變壓器 代表當今國內樹脂澆注變壓器的主導產品可分為以下三大類。 

一,簡稱線繞澆注式變壓器,其高壓為線繞分斷圓筒澆注式,低壓為線繞圓筒(或分段圓筒)澆注式;澆干式變壓器的特點及應用李芊,陜西省地方電力(集團)公司注為無填料澆注。 

二,簡稱箔繞澆注式變壓器,其高壓為分段箔繞澆注式,低壓為銅箔(或鋁箔)纏繞式;澆注為加填料澆注。 

三,高壓為線繞分斷圓筒澆注式, 低壓為銅箔(或鋁箔)纏繞式;澆注為無填料澆注。 

上述三類產品,在產品的制造和性能上各有特點,目前在市場上也各自占據著一定的市場份額,在這篇文章中重點討論線繞澆注式變壓器。 

2、線繞澆注式變壓器

2.1、結構特點

在陜西寶雞第二發電廠中,廠用干式變壓器均為線繞澆注式變壓器,電壓等級為6 kV,容量為100 kVA至1600 kVA,采用室內安裝方式。 

該產品高、低壓繞組采用銅導線,全纏繞,玻璃纖維增強,薄絕緣,樹脂不加填料,真空狀態下浸漬式澆注,按特定的溫度固化曲線固化成型。

高壓繞組采用特種分段圓筒式結構,低壓繞組視電壓等級選擇多層圓筒式、分段圓筒式或特種分段圓筒式。 

2.2 技術特點 

2.2.1 耐沖擊 

線繞澆注變壓器的高壓繞組采用特種分段圓筒式結構,此結構是以普通分段圓筒式繞組為基礎發展起來的,普通分段圓筒式既繼承了圓筒式繞組耐沖擊的優勢,又解決了圓筒式繞組層間電壓偏高的矛盾,是一種較為理想的繞組結構,常被稱之為非共振型繞組結構。

特種分段圓筒式與普通分段圓筒式相比,進一步降低了層間電壓,改善了電壓分布,而且大大提高了耐受大氣過電壓和操作過電壓的沖擊強度。 

耐沖擊性能的好壞不僅與繞組的結構有關,同時也決定于繞組的澆注質量和絕緣材料的電氣性能。

該產品的繞組繞制完成后,是在真空狀態下用純樹脂進行澆注的,且不加任何填料,這樣樹脂的流動性能不降低。

又因為繞組為導線繞制而成,因此樹脂無論從繞組的軸向還是輻向,均可完全浸透繞組,內部不存在氣泡。

繞組經烘干固摘要:該文介紹了干式變壓器的分類和特點,并重點介紹了線繞澆注式變壓器的結構特點,技術特點,冷卻系統,溫控系統等,總結了干式變壓器的發展前景。

樹脂及玻璃纖維組成的固體絕緣,不僅耐沖擊性能好,而且局部放電量很小。 

2.2.2、機械強度好

抗短路能力強對線繞分段圓筒式來講,經真空澆注后,無論繞組的層間、匝間、段間均能一次性浸透樹脂。

經固化后,樹脂、導線、玻璃纖維緊密的結合,構成堅固的剛體結構。該結構高強度的機械性能決定了線繞澆注式產品具有良好的抗短路能力。 

2.2.3、抗開裂性能好 

樹脂與玻璃纖維固化形成的復合絕緣材料,熱膨脹系數為 (18~20)×10-6/K,繞組中所用銅的膨脹系數為17×10-6/K,兩者基本接近,消除了在變壓器運行中由于熱脹冷縮而產生的繞組導體與絕緣材料之間的機械應力,從根源上杜絕了龜裂現象。 

2.2.4、防潮濕 

由于該產品高、低壓均用樹脂澆注,鐵芯亦采用樹脂涂覆,因此防潮抗腐能力強。當空氣相對濕度為時,仍可長期運行。 

2.2.5、散熱效果好 

由于純樹脂與玻璃纖維構成的復合絕緣具有極高的電氣強度,因此該產品表面絕緣厚度僅為1.5~2 mm,大大提高了繞組表面的散熱效率。 

2.3、冷卻系統及防護 

干式變壓器的冷卻采用自然空氣冷卻和強迫空氣循環冷卻。采用自然空氣冷卻,可保證變壓器在額定負載情況下正常運行。寶雞第二發電廠所用干式變壓器均利用輻流風機進行強迫風冷。

采用強迫空氣循環冷卻后,800 kVA及以下干式變壓器可增容40%,800 kVA以上干式變壓器可增容50%,并可連續運行。 干式變壓器一般為IP00防護,即不配外殼,戶內使用,寶雞第二發電廠即采用此防護模式。也可根據用戶要求,加防護外殼。

采用IP20外殼,

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IP23防護時,除具有IP20防護功能外,還具有防淋水功能。 

2.4、溫控系統 

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系列線繞澆注式變壓器

采用XMTB自動溫度控制保護系統。在低壓繞組第 一匝導線處埋設鉑熱電阻測溫元件,自動檢測繞組溫升情況,能顯示三相低壓繞組的溫度,并可對它們進行熱保護。

隨著環境溫度及負載的變化,當繞組達到限定溫度時,溫控器自動發出訊號,控制風機啟動(110 ℃)、風機停(90 ℃)、報警(120 ℃)和跳閘(145 ℃),使得產品在運行中具有可靠的過負載保護。 

SC3系列線繞澆注式變壓器采用M&C公司變壓器繞組溫度檢測與控制專利技術,生產對繞組溫度直接檢測的溫度控制器,實現變壓器的強迫風冷(AF)控制及超溫報警和超溫跳閘等功能。

溫度控制器調試正常后,先將變壓器投網運行,后將溫度控制器通電運行,溫度控制器處于自動控制狀態,對變壓器進行溫度檢測與保護,當繞組溫度高于110 ℃時,溫度控制器啟動風機強迫冷卻;若強迫風冷下繞組溫度下降低于90 ℃,風機停止。

若繞組溫度進一步升高,溫度控制器將發出超溫報警(155 ℃)和超溫跳閘信號(170 ℃)。當溫度控制器發生故障且一時無法排除,切除溫度控制器,變壓器可繼續運行,只需監測并保證變壓器處于正常運行狀態。 

3、干式變壓器與油浸式變壓器的比較

油浸式變壓器的顯著優點和低成本是其他變壓器難以取代的。在戶外以及防火要求一般的場所,目前及今后較長一段時間內,將仍以油浸式變壓器為主。

但對防火要求高的場所,而采用干式或難燃液、不燃液的變壓器。 干式變壓器較油浸式變壓器過載能力高,主要是干式變壓器選用的電流密度較低,熱容量大,繞組時間常數大。 

干式變壓器與油浸式變壓器相比,絕緣運行條件有所改善。油浸式變壓器使用場所較多,戶外安裝多。

干式變壓器供電范圍小,戶內運行多。和油浸式變壓器相比,它遭受的雷電壓幅值較低,波頭較緩,雷擊概率也較小。

干式變壓器常使用金屬氧化物避雷器保護,不但限制大氣過電壓,而且也限制了內部過電壓。



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