干式范文10篇

时间:2023-04-06 10:35:43

干式范文篇1

关键词:变压器选型在工程设计中,电气工程师在干式变压器的选型时要注意以下几点:

一、干式变压器的温度控制系统

干式变压器的安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一,因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。

(1)风机自动控制:通过预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测取温度信号。变压器负荷增大,运行温度上升,当绕组温度达110℃时,系统自动启动风机冷却;当绕组温度低至90℃时,系统自动停止风机。

(2)超温报警、跳闸:通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号。当变压器绕组温度继续升高,若达到155℃时,系统输出超温报警信号;若温度继续上升达170℃,变压器已不能继续运行,须向二次保护回路输送超温跳闸信号,应使变压器迅速跳闸。

(3)温度显示系统:通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测取温度变化值,直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示,并可记录历史最高温度),可将最高温度以4~20mA模拟量输出,若需传输至远方(距离可达1200m)计算机,可加配计算机接口,1只变送器,最多可同时监测31台变压器。系统的超温报警、跳闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作,进一步提高温控保护系统的可靠性。

二、干式变压器的防护方式

根据使用环境特征及防护要求,干式变压器可选择不同的外壳。

通常选用IP20防护外壳,可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入,造成短路停电等恶性故障,为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外,则可选用IP23防护外壳,除上述IP20防护功能外,更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降,选用时要注意其运行容量的降低。

三、干式变压器的冷却方式

干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时,变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时,变压器输出容量可提高50%.适用于断续过负荷运行,或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大,处于非经济运行状态,故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

四、干式变压器的过载能力

干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关,若有需要,可向生产厂索取干变的过负荷曲线。

如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供参考:

(1)选择计算变压器容量时可适当减小:充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性——尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量;对某些不均匀负荷的场所,如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等,可充分利用其过载能力,适当减小变压器容量,使其主运行时间处于满载或短时过载。

(2)可减少备用容量或台数:在某些场所,对变压器的备用系数要求较高,使得工程选配的变压器容量大、台数多。而利用干变的过载能力,在考虑其备用容量时可予以压缩;在确定备用台数时亦可减少。变压器处于过载运行时,一定要注意监测其运行温度:若温度上升达155℃(有报警发出)即应采取减载措施(减去某些次要负荷),以确保对主要负荷的安全供电。

五、干式变压器低压出线方式及其接口配合

干式变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。损耗和噪声降到了新的水平,更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。

目前,我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA,成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25%)的SC(B)9系列的推广应用,使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。

国家建筑标准设计图集《干式变压器安装》-《99D268》。

图集提供了适用于各种场所的干式变压器布置、安装方式,针对变压器与低压PC屏的接口配合列出了多种方案供设计、施工选择。

随着干式变压器的推广应用,其生产制造技术也获得长足发展,干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。

(1)节能低噪:随着新的低耗硅钢片,箔式绕组结构,阶梯铁心接缝,环境保护要求,噪声研究的深入,以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入,将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。

(2)高可靠性:提高产品质量和可靠性,将是人们的不懈追求。在电磁场计算、波过程、浇注工艺、热点温升、局放机理、质保体系及可靠性工程等方面进行大量的基础研究,积极进行可靠性认证,进一步提高干式变压器的可靠性和使用寿命。

(3)环保特性认证:以欧洲标准HD464为基础,开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)特性的研究与认证。

(4)大容量:从50~2500kVA配电变压器为主的干式变压器,向10000~20000kVA/35kV电力变压器拓展,随着城市用电负荷不断增加,城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心,35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。

(5)多功能组合:从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。

干式范文篇2

(1)气柜内部检修作业必须有专职安全员、安全监理携带可燃气体检测仪(CO)、氧含量检测仪等安全监测和防护设施进行旁站监护。(2)煤气区域作业严禁单独一人进行,必须有专人监护,安全措施落实并确认后方可进行。(3)作业人员未经允许,严禁携带火柴、打火机等火种进入柜内。(4)严禁在大风、雨雪、大雾、雷电等恶劣天气进行吊装、动火、浮升、落顶落底等危险性较大的检修作业。(5)进入柜内作业人员应穿戴不易产生火花的工作服并正确使用其他安全防护用品。(6)检修柜顶设施时,应将全部工具、零部件进行可靠固定,防止滑落。(7)应对有飞溅油污的区域进行彻底清洗或采取可靠的防滑措施,清除或有效隔离易造成火灾事故影响的油料、油脂和油漆等易燃物区域。(8)现场发现防护措施有缺陷或设施有安全隐患时,应及时解决。不能及时解决的应立即汇报现场负责人,并采取必要的防护措施。当隐患危及人身或设备安全时,必须停止作业消除隐患。(9)检修人员通过稀油柜内部吊笼进入活塞上表面作业时,应有专人在柜顶通风气楼位置进行监护,监护人员应具备熟练操作内部吊笼的资质。(10)活塞上部导轮检修时,应采取作业人员防坠落措施,使用可靠的悬挂平台或吊笼,作业人员须系扣安全带;检修作业中使用的工具须使用安全绳系扎牢靠,防止掉落至气柜油槽中。(11)检修作业使用的手持电动工具须设置三级漏电保护。柜内活塞、柜顶表面的临时电缆应保证完好不得有接头,并架空敷设,防止发生触电事故。进入活塞下部或柜体内部检修时,照明电压不得超过12V。(12)进入转炉煤气柜活塞底部检修前,应先对柜体底部注水,稀释内部沉积物,排放的沉积物应做好环保处置。(13)进入膜密封柜活塞上部与侧板之间、橡胶膜与T型挡板台架之间的空间检修时,应先用通风机进行吹扫,并经CO和O2检测合格后方可进入检修。检修期间,上部走道应有专人携带便携式CO检测仪监护。(14)在检修工作中所使用的施工工具、手拉葫芦、钢丝绳等,须提前进行确认,并在每天工作前由监理和施工现场负责人确认完好。(1)在进行煤气置换前,应对周边环境进行检查,确认无危险火源,无闲杂人员。(2)在进行煤气置换前,应制定置换方案,并落实各项安全防护措施,明确负责人。(3)气柜停运置换应使用氮气或蒸汽置换柜内煤气,然后用空气置换操作;投运时,应用氮气或蒸汽置换空气,再用煤气进行置换操作。(4)对含可燃或有毒杂质沉淀物较多的干式气柜,应加强通风,通风时间不得少于8h。自然通风时间不应少于48h,空气经充分流通后方可检测活塞下方煤气浓度。(5)活塞下方及柜体内部检测和确认工作由煤气防护站专业人员进行,检修人员进入活塞底部检修,应由煤气防护站的专业人员或专业安全管理人员监护进行。(1)气柜在执行停运、投运操作前,应先确认阀门、水封及其他设施的运行状态,须保证现场的双回路系统供电,并履行工作票、操作票制度。(2)气柜退出运行进入检修状态,应可靠地切断煤气来源。首先关闭气柜进出口密封蝶阀,堵盲板或将/U0型水封注水满流。阀门及盲板装置应挂阀门和盲板状态安全告示牌。/U0型水封的满流情况应派专人每小时巡检,并做好记录。(3)打开气柜放散阀,放散柜内煤气。当柜容降至20%时,渐关放散调节阀,控制活塞下降速度,使活塞缓慢落底,活塞着床过程中,应每隔2带测量一次活塞倾斜度,倾斜度不得大于D/400且最大不宜超过150mm。(4)待气柜着床落底后,打开气柜吹扫放散阀,打开氮气或蒸汽阀门,吹扫柜内残余煤气,直至气体置换检测合格,关闭氮气或蒸汽阀门。(5)打开人孔自然通风,视检修工作情况,必要时停止所有油泵,停止向活塞油沟供油,关闭进油和出油阀,切断电源,挂/有人工作,禁止合闸0警示牌或对电源加锁。(1)气柜经检修投产运行前,须进行针对检修内容的逐项验收。验收合格后,方可进行煤气置换作业。煤气置换作业由使用单位的燃气专业人员进行,施工单位及相关部门配合。(2)气柜的验收应由气柜检修的主管部门组织安全管理部门、使用单位和施工单位等相关部门专业人员验收。(3)验收应根据检修内容做好验收记录。

拆除作业的流程及要求

氮气置换y密封油外放y搬出配重块y清理柜底煤焦油y清理柜顶玻璃钢y清理活塞内可燃物y拆除煤气管道及柜顶卷扬等设备y安装鼓风机、水泵y油槽加水y活塞上下运行调试(冲刷柜壁)y作油槽密封油水混合物的可燃实验y在活塞上安装柜顶支撑件y活塞浮升至气柜上部y连接活塞与柜顶支撑件y测算柜顶+活塞+附件等重量下的柜内压力y保持柜内压力,柜顶与立柱脱离y利用活塞升降以柜顶为作业平台y用满足高度和起重量的履带吊吊装拆除檐口板y拆除侧板、立柱、走台(同时拆除紧急放散、安全放散等)、电梯y拆除物地面分解及外运y柜顶落底y搭脚手架y安装中心环支撑件(220工字钢)y柜顶板拆除y活塞桁架拆除y再次清理柜底油水混合物y拆除活塞底板y底板拆除y验收。(1)应充分考虑到气柜拆除作业的风险,在作业前应成立安全领导小组,小组成员应涵盖使用单位、安全管理部门、设备管理部门、工程管理部门、监理单位、施工单位等,小组成员应明确责任,确保作业安全顺行。(2)拆除作业方案经小组审核签字后方可施工,关键或风险较大的施工应编写明确的分项方案,并落实现场负责人,由领导小组审核后方可实施。(3)气柜拆除作业前,应依据现场实际情况和拆除流程逐项进行危险源辨识,充分评估施工风险,并对所有参与施工的作业人员进行安全交底和应急措施的培训。(4)施工过程中应充分考虑气柜密封油和柜底板沉积物的有效收集,以免造成环境污染事故。(5)施工过程中涉及到特种作业的所有人员均应持证上岗。(6)在拆除吊装过程中,应严格遵守吊装作业安全规程,执行/十不吊0的操作要求,每次吊装拆除件前,应检查钢丝绳、卡口等附件,确保完好,拆除的物件应集中摆放,场地有局限的应安排及时清运。(7)气柜拆除作业涉及危险作业面广,在作业前应严格执行甲方的管理要求,办理危险作业(受限空间、登高作业)申请、动火作业申请、临时用电申请等相关手续,并落实好现场安全措施。(8)气柜的活塞与柜壁分离后的顶升和悬停过程,应确保鼓风机和水泵的有效功率和机械性能,现场应配备备用设备,同时现场应具备双路电源供电、供水,防止发生因失电造成活塞倾翻或着床事故,同时应指定专人每天对设备进行点检。(9)若发生活塞密封大量泄漏时,施工人员立即迅速撤离至柜顶风帽内抓紧扶好,必要时系上安全带,同时用对讲机通知地面人员开启风机送风,让活塞缓慢下降,落低后打开人孔撤离。(10)施工中遇有恶劣气候时,应停止工作。冬季施工还应考虑防冻和防滑措施。

干式范文篇3

关键词:干式变压器树脂浇注浸漆

0前言

当前世界的干式变压器市场中,存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器(CRDT)及以美国为代表的浸漆型干式变压器(OVDT)这样二大类型[1]。与欧洲相似,我国及一些新兴工业国家(如日、韩等),由早期采用浸漆型干式变压器发展到采用真空树脂浇注干式变压器;而以美国为代表的北美市场,在引进树脂浇注干式变压器技术的同时,其浸漆型干式变压器也获得了发展。

有关树脂浇注干式变压器和浸漆型干式变压器这二类干式变压器的比较,近年来有数篇文章发表[1][2][3],市场上也希望更加深入了解这方面的情况。

我厂是国内最早引进欧洲先进环氧树脂浇注干式变压器技术的厂家之一。我们根据参加2002年德国汉诺威电工博览会的资料、2002年美国亚特兰大IEEE输变电设备展的内容,以及自己的制造经验及产品运行实践,来谈谈对这二类干式变压器性能比较的一些看法。

1环氧浇注干式变压器的优点

我们认为,环氧浇注干式变压器有着下列一些主要优点。

1.1浇注线圈的整体机械强度好,耐受短路的能力强

由于环氧树脂在一定温度下的流动性能很好,采用先进的浇注工艺,在模具内浇注并经固化成形的线圈将形成一个完整的刚体。无论对突发短路时的轴向电动力或幅向电动力均有很强的耐受能力,由于没有垫块这类支撑点,所以导线不会承受弯曲应力。因而机械强度高可以认为是环氧浇注干式变压器的最大优点。

我厂10多年所生产的数万台产品中还从未发生过任何这方面的事故,另据国家变压器检测中心的介绍,环氧浇注式干式变压器因不能耐受突发短路试验而损坏的例子也是极少的[4]。

相对来说,OVDT类干式变压器采用与油变结构基本相同的饼式线圈,饼间靠垫块支撑,低压导线与铁心之间靠撑条支撑,其机械强度与耐受短路电动力的能力就大大不如环氧浇注干式变压器。

由于干式变压器主要用于10~35kV的配电网中,而这种电网发生短路事故的机率较110kV以上电网要高得多,因而从运行的角度来看,耐受短路能力强这个优点就十分突出了。

1.2耐受冲击过电压的性能好,基准冲击水平(BIL)值高

当同样采用饼式线圈时,由于环氧树脂的耐压强度较之空气要高出许多(约3.5~4倍〕,所以环氧树脂浇注干式变压器的饼间距离较之饼间绝缘采用空气绝缘的OVDT干式变压器要小;再加以介电常数值也是环氧树脂高于空气;因而环氧浇注干式变压器的饼间等值电容较之OVDT类干式变压器要高得多;它的等值纵向电容较大。这样在雷电冲击(或操作冲击)波作用下,其首端的电位梯度较小,从而对改善首端以及末端的电位梯度都十分有利。对于采用层式线圈的环氧浇注干式变压器,同样是层间电容(纵向电容)较大,可以得出与上面相同的结论。

基于上述原因,目前国际上公认的环氧浇注干式变压器的BIL值为250kV,即最高可以制作66kV级的变压器。而OVDT类干式变压器的BIL值最高仅为150kV,即使制作35kV级的干式变压器也十分勉强[6]。

1.3防潮及耐腐蚀性能特别好,尤其适合极端恶劣的环境条件下工作

对环氧浇注干式变压器而言,由于整个线圈导体都被环氧树脂的固体绝缘层所包封,因而不仅潮气难于浸入,而且也完全阻断了导体被各种有害气体和腐蚀性化学成份侵害的可能,因而其防潮与防污的性能特别好,并可工作于极端恶劣的环境条件下。几十年来国内外的运行实践都证实了这点。

另外,从干式变压器的发展历史同样可以证明这一点。20世纪60年代环氧浇注干式变压器在欧洲的出现并迅速在全世界得以推广,正是由于早年的开敞式浸漆型干式变压器防潮性能差而不能保证运行可靠性的缘故。

尽管目前的开敞式OVDT类干式变压器采用了真空压力浸漆(VPI)工艺,有的匝绝缘还采用性能优良的NOMEX纸,但是其防潮性能也不如环氧浇注式。例如,在一些美国厂家的样本中就公开标明这种干式变压器最高只能工作在90%的湿度的条件中,而不能在100%湿度的环境下使用。

此外,由于OVDT类干式变压器一般都采用饼式线圈,并且大多数为非包封式,而饼式线圈积尘后较难清理,所以较之环氧浇注干式变压器而言,其日常维护工作量较大,即使采用包封式的结构(又称VPE或VDT)[3],其根本性的缺点仍难于克服。

1.4可制造大容量的干式变压器

由于OVDT类干式变压器的抗短路能力较差以及一些结构方面的原因,据美国的经验,最大仅个别能制造到容量为8~10MVA,其最高电压为33kV。绝大多数产品均为6~10kV,容量一般为2500kVA及以下,个别的可制造到4000kVA。而对VPE即包封式干式变压器(又称VDT),由于散热较OVDT要差,有的最大容量还仅能生产到1600kVA。但是,对于环氧浇注干式变压器而言,国际上公认其最大容量可达20MVA,且国内外均已有这样的产品在安全可靠地运行中。我厂在1996年成功制造了我国首台16MVA/35kV的环氧浇注干式变压器,后来又陆续生产了多台这种容量的产品,目前均安全可靠地运行着。

1.5局放小,运行寿命长

由于线圈经过真空处理和浇注成型,匝间和层间无气泡,在同类产品中,其局部放电最低;此外环氧浇注式干式变压器的机械强度高,在短路电动力的作用下不会变形,且防尘、防污性能好。根据国外的报导,其运行寿命较之OVDT类干式变压器要长。

以往影响环氧浇注变压器运行可靠性与寿命的主要问题,是浇注线圈的开裂。但是随着薄绝缘玻璃纤维增强结构的采用以及原材料的进步和浇注工艺的改进,目前这一问题已得到很好的解决,从我厂产品通过KEMA气候试验-25℃热冲击验证及多年来的运行实践就充分证实了这点。

1.6可以立即从备用状态下投入运行而无需预热去潮

如前所述,由于OVDT类干式变压器的线圈表面是靠真空压力浸漆(VPI)后薄的覆盖绝缘层来绝缘的,所以这种变压器在停运状态下,就容易因吸潮而降低其绝缘水平,在投入运后可能引起局放增大甚至发生绝缘击穿等严重事故。因此,为可靠起见,当停运一段时间后再重新投运时必须先行预热去潮后,才能投运带负荷,这样势必造成停电后投运时间的延长,对可靠性造成一定影响。

但是,对环氧浇注式干式变压器而言,由于它的防潮、防尘性能好,因而完全没有这种预热的必要,对停运中的干式变压器可以根据电网的需要,立即投运并带负荷运行。

1.7损耗低,过负荷能力强

对环氧浇注式干式变压器而言,环氧树脂的耐电压强度较之空气要高出许多(约3.5~4倍),其线圈包封为2mm树脂层,在同等绝缘水平条件下,OVDT干式变压器线圈的段绝缘距离、主风道距离和饼间绝缘距离较环氧浇注式干式变压器大15%。因而在同等耐电压绝缘水平和尺寸条件下,根据我厂SC9、SC10二个系列与OVDT干式变压器系列对比计算分析和制造试验验证,OVDT系列干式变压器的损耗较环氧浇注式干式变压器大15%~20%。另一方面,在同等绝缘水平和尺寸条件下,相同的绝缘等级(H级),由于环氧浇注干式变压器的额定损耗和额定温升低,具有节约能源、环保的优点,同时由于额定温升低,其过负荷能力强。

1.8在我国,环氧浇注干式变压器的制造经验最丰富,运行业绩最好

由于我国从上世纪80年代末期起,陆续从欧洲(主要是德国)引进了先进的薄绝缘环氧浇注干式变压器技术,我厂并对这些引进技术作了很多改进与发展,迄今已积累了丰富的制造经验。目前,各式各样的环氧浇注式干式变压器遍布全国各地,尤其是一些重点工程与重要部门的应用很多。因而环氧浇注式干式变压器早已为广大用户所接受,并取得了很好的运行业绩。迄今,在一些重大工程(如三峡工程,京、沪、穗的地铁等)项目中,

都是采用我厂或国内外著名厂家(如德国西门子等)的环氧浇注式干式变压器。另外,从运行部门来说,他们对环氧浇注式干式变压器也已确立了一整套的运行管理体制。

2围绕二种类型干式变压器的二大热点问题

2.1关于“过载能力”

在许多有关OVDT类干式变压器的宣传中均提到了“过载能力”是这类变压器的突出优点。在有的厂家的产品样本中更具体到了“可以长期过负荷20%连续运行”。我们知道过载能力与损耗、额定温升、额定工作点、容量裕度、散热面积、产品结构、绝缘等级等因素相关。如前所述,OVDT这类变压器在相同尺寸和绝缘耐压条件下,比真空树脂浇注干式变压器损耗大15%~20%,且额定温升高,而额定温升高也将降低过载能力;因此我们认为,损耗低、额定温升低,采用高耐热绝缘材料(NOMEX)导线的树脂浇注干式变压器具有过载能力强的产品结构优点。

此外过载能力强的前提是线圈的匝绝缘以及垫块、撑条等部件都必须采用属于C级绝缘的NOMEX纸制品。这种情况下,它之所以“过载能力强”究其原因,正如文献[3]中所说“是由于它利用了从C级绝缘材料(220℃)到H级(180℃)产品之间的热裕度”。

但据我们所知,目前的OVDT类H级干式变压器,厂家为了减少NOMEX纸用量以降低成本,除导线匝绝缘采用NOMEX纸之外,线圈的其他绝缘件都是采用了其他种类的H级绝缘材料。因此,这种产品如要特别强调“过载能力强”,就极其勉强了。

其次,在认为这类产品“过载能力强”的文章中,另一个理由是“它的绝缘层较薄,在采用饼式线圈时,可以直接朝外散热,因而其最高温升与平均温升的差值较小”。根据我们参加国标GB/T17211—1998《干式电力变压器负载导则》标准制定过程的体会,干式变压器的热点温升与平均温升的比值Z的确定对其过载能力有较大的影响[7],

由于上述国标是等效采用IEC-726标准,Z的取值按IEC规定取为1.25。为了验证该值是否与我厂的产品一致,我们在该国标制定的过程中曾进行过大量试验研究,结论是我厂的环氧浇注干式变压器的Z值一般在1.2上下,相对于标准规定的Z=1.25而言,还是有裕度的。由于IEC-726标准是1987年的,它更多地是反映了1982年以前世界上干式变压器的技术水平,而在当时该标准制定的依据就是按照开敞通风式的数据作为主要依据的。由此可见在Z值的大小方面,先进的环氧浇注干式变压器与开敞通风式之间并没有多大的差别。

另外,有关这一点已为我厂产品的运行实践所证实。这一方面是由于薄绝缘的浇注结构,导线的热量很容量传向线圈外表面。另一方面,根据变压器容量的大小还可以在线圈内层设置能双向散热的轴向散热风道,从而大大增强了散热能力。不难设想,环氧浇注干式变压器要是没有良好的散热能力,就不可能制造出20MVA的大容量产品。

反过来说,OVDT类干式变压器由于其线圈结构采用了与油变压器相类似的饼式线圈,但对流散热的介质却是空气,相对而言,绝缘油由于热容量大,其散热能力较空气要强得多。所以对容量不大的OVDT类H级干式变压器还可以认为其Z值不超过1.25;至于容量在2500kVA以上的这类干式变压器,据国外经验,其Z值将超过1.5,甚至更大。这时,就更不能认为它的散热能力及其相应的过载能力将一定优于环氧浇注干式变压器了。

2.2关于“环保特性”

目前,围绕着这二种类型干式变压器的优缺点的讨论中,另一个热点就是“环保特性”。针对这样一个原则性问题,我们认为特别需要说明一下自己的观点,并对某些问题加以澄清。

(1)从材料的环保特性到产品制造与运行的环保特性。

首先,NOMEX纸作为已有多年使用业绩并经认证的一种材料,其环保特性是获得认可的。至于其他一些H级材料及浸漆生产过程,在环保特性方面的优越性如何,我们感到仍缺乏足够的依据。

对环氧树脂材料而言,本身既是无毒的且在制造过程中也不污染环境,在运行中也不会对人员和环境有任何危害,即使燃烧,也不会放出有害气体,无论在使用时间、使用总量及环保特性等方面都是被广泛赞许的。

应当指出的是,薄绝缘环氧树脂浇注式干式变压器,在燃烧时所释放的能量与NOMEX纸及用其他H级绝缘材料制造的OVDT类干式变压器相比,也是较小的。我厂于2000年将一台630kVA的产品在法国顺利通过F1级的燃烧试验[5],这证明它满足最新国际标准中对干式变压器燃烧特性的要求。

另外,我国的一些大型工程中还直接从欧洲一些著名厂家进口了一批大容量环氧浇注式干式变压器,而这些干式变压器都是通过了燃烧特性、环境特性以及气候试验这三项特殊试验的。这也再次证明,就环境特性而言,环氧树脂干式变压器的使用是完全可以令人放心的。

(2)与产品寿命终结后回收降解处理有关的环保问题。就这一问题而言,对环氧浇注干式变压器有一些误导。误导之一认为环氧浇注干式变压器不能方便地降解回收,只有OVDT类干式变压器才能降解回收,甚至提高到将来国家的环保政策是“谁购置了什么产品,谁就要负责该项产品的降解处理……。”如把这些说法加以推论和误导“环氧浇注干式变压器已不符合环保政策,只有OVDT类干式变压器才是环保产品……”等之类的结论。对于这样一个原则性的大事,我们必须观点明确地加以回应。

首先,根据我厂近年来专门派人去欧洲和美国所做的调查,国外厂家都明确表示:二种产品的回收处理是相似的,环氧浇注干式变压器的产品在寿命终结后,完全可以做到很好的降解回收,它的废弃物处理不会造成对环境的污染,已用于道路填埋、公路建造中。

因此在欧美发达国家的重要工程仍在大量制造与使用环氧浇注干式变压器和环氧树脂产品,欧洲客户强调他们更看中环氧浇注干式变压器的运行品质。

综上所述可知,我们根据我厂的实践,全面地论述了环氧树脂浇注式干式变压器的优越性,并针对一些热点问题,作出了回应。

应当说明的是,我们并不否认OVDT类干式变压器所具有的优点,如它无需浇注设备与模具,可以减少工厂的初期投资,制造成本较低,这类变压器由于耐温等级为H级可以一定程度上减少变压器的尺寸和质量,在燃烧时所释放的能量较小等等。问题的关键在于“事物都是一分为二”的,对任何事物都只有全面地加以看待并解决所出现的问题,才能不断地促进干式变压器制造技术的发展与进步。

3参考文献

[1]尹克宁.干式变压器的现状及其发展.电力设备,2000,(2):23~28.

[2]郭振岩.干式变压器发展新动向.变压器,2002,(5):6~9.

[3]尹克宁.H级干式变压器的现状及其发展.电力设备,2002,(1):14~19.

[4]贺以燕.我国电力变压器的抗短路能力的现状与提高措施及IEC新标准.电力设备,2001,(4):55~61.

[5]曾庆赣.干式变压器F1级燃烧特性试验介绍.变压器,2001,(6):21~25.

干式范文篇4

关键词:干式变压器

一、前言:

自从法拉第发现电磁感应现象后,一个世纪前最早出现的变压器就是干式变压器。由于这种变压器容量不能做大,电压无法做高,技术上受到了极大的限制。变压器油的出现给变压器技术发展立下了不可磨灭的功绩。这种廉价的、绝缘和导热性能良好的油介质使变压器应用范围变得非常宽广。与此同时,变压器也出现一些事故,燃烧、爆炸。严重威胁着人们的生命财产安全。这一切把原因都归罪于会燃烧的变压器油身上。特别是用电量迅猛增长后配电中心越来越靠近人们活动中心,此时安全是第一位的,而这种配电变压器容量不用大,电压不会高,采用干式变压器是再好不过的。上个世纪五、六十年代在中国出现了B级绝缘的国外叫做《OVDT》的敞开、通风冷却干式变压器。这种干式变压器由于绝缘材料价格高,性能差,制造工艺简单,使得变压器可靠性低,故障率高。没有得到大家的认可。其实在当时,国外已经出现环氧树脂和NOMEX®纸。这样,在欧洲就开发了环氧树脂浇注干式变压器,而美国就开发了用NOMEX®纸作绝缘的《OVDT》敞开式、通风冷却干式变压器。接着法国采用美国杜邦公司经过UL认证的NOMEX®绝缘规范开发出SECURAMID®《VDT》包封、通风冷却干式变压器(SECURAMID®是由美国杜邦公司在全球注册的商标,云南变压器厂把它译音为"赛格迈"--笔者注)。

二、干式变压器的分类:

干式变压器分类有很多种方法,如按型号分,有SC(环氧树脂浇注包封式)、SCR(非环氧树脂浇注固体绝缘包封式)、SG(敞开式)。也可按绝缘等级分,有B级,F级,H级和C级,国外有些国家在H和C级之间还有一个N级。它们的温度限制见表1。

表1各绝缘耐热等级的温度限制值

绝缘的温度等级A级E级B级F级H级N级C级

最高允许温度(℃)105120130155180200220

绕组温升限值(K)607580100125135150

性能参考温度(℃)8095100120145155170

我们在这里按变压器所选用的绝缘材料来分类,分类见表2

表2干式变压器分类

分类SF6气体环氧树脂NOMEX®其他类

真空浇注工艺缠绕工艺敞开式

OVDT

浸渍工艺包封式

VDT

涂层工艺

厚绝缘

有填料薄绝缘

无填料有填料

下面我们把这些变压器分别作些简单的介绍。

1、SF6气体绝缘干式变压器:

SF6变压器在日本应用比较广泛,而在我国则很少。它与其他干式变压器相比较最突出的优越性在于应用领域很广泛,这种变压器容量可以做到三相300MVA,电压可以做到单相500kV(都是由日本制造),同样它也可以制造10kV级配电变压器(早在1988年我国的广州高压电器厂、北京二变、常州变压器厂都开发过,其中北京二变曾经小批量生产)。而且它的结构设计和制造工艺与传统的油浸变压器有很多雷同之处。变压器制造厂不用很多的设备投入就可以去研究开发它了。当然它的缺陷也是很明显的,SF6气体在金属过热时会被分解出一种SF4的极毒物质,加上制造工艺不好,产生泄漏后对大气,对人们带来的后果不堪设想。因此,很多国内专家认为在制造工艺达不到一定水平时不应提倡在中国发展这种变压器。

2、环氧树脂真空浇注变压器:

(1)早在70年代上海和北京变压器厂相继开发出厚绝缘带石英粉填料的在真空状态浇注的环氧树脂包封干式变压器,从此干式变压器在我国正式成为批量供应的新一代产品,尽管由于当时它在材料上,制造工艺上存在一些问题而被后来的纯环氧树脂的薄绝缘技术所替代,但它毕竟为干式变压器开创了一个好的开端,推动了我国干式变压器技术的发展。

(2)由于厚绝缘(6mm)难于解决开裂问题,正在人们对环氧树脂干式变压器技术产生怀疑时,顺德变压器厂成功地从德国引进不带石英填料的纯环氧树脂薄绝缘(1-3mm)技术,它的出现,使我国的干式变压器的技术得到迅速发展。由于这种技术的产品质量比较稳定(用进口的浇注设备和进口的树脂),用户比较满意。加上当时制造厂有较好的经济效益,大家纷纷上马。开始10多家,后来30家,70家,现在有100多家采用这种技术。目前已经占干变市场的90-95%,生产能力每年已经超过3000万kVA。供已经大于求好多了。这种变压器大家都已经很熟悉,我们就不多说了。

(3)在本世纪初上海GE公司采用美国技术研究开发出H级绝缘的带填料的薄绝缘环氧树脂真空浇注干式变压器,变压器的内部的部分绝缘材料采用NOMEX®绝缘纸。他成功的解决了变压器内部各种绝缘构件之间的绝缘配合、工艺配方和浇注均匀等技术难题。它的出现把环氧树脂包封的干式变压器绝缘耐热等级从B级、F级提高到H级,但是要提高到C级,目前的技术是不可能的。

3、环氧树脂缠绕工艺干式变压器:

(1)上海ABB公司制造的被称为"雷神"技术的干式变压器,也是一种有特色的产品。它不要贵昂的浇注设备和繁多的浇注模,产品的派生和生产十分方便。预浸的玻璃纤维紧密的包绕和高温固化后,使变压器的机械强度特别好。

(2)当然它的难点在于局放,因此,主纵绝缘的场强要按不产生局放进行选择,这样变压器的体积可能会大一点。相对制造成本也不低。另外,线圈的外观没有用模子浇注的产品那样光滑。这种产品无论在中国或国外都不多见。

现在用环氧树脂作主要绝缘的产品,在中国已经很普遍,也被很多用户所接受。但是,最近很多专家指出干式变压器的最终降解处理,以及环保问题,应当引起大家的重视。

4、采用NOMEX®纸绝缘规范类干式变压器:

4.1我们了解了NOMEX®纸的性能,就可以清楚地知道这种变压器的特点。

(1)NOMEX®绝缘纸是由一种芳香聚酰胺聚合物的纤维组成。

图一NOMEX®简化的分子结构

这种纤维织成布就是一种耐酸、耐碱、防火的消防服或宇航服。我们从它的分子结构中可以看到,它没有弱的C-H键,即使在外部高温作用下也破坏不了它的分子结构,只能使分子之间的键断裂,因此它的化学性能特别稳定。它不会受到昆虫、真菌和霉菌的侵害。并且与油、浸渍漆、氟碳化合物等有很好的相容性。

(2)NOMEX®绝缘纸的电气性能非常突出,可以归纳为下面几点:

l在250℃的高温下仍具有很高的表面电阻率(1013Ω/cm²)和体积电阻率(1011Ω/cm³);

l在很宽的频率范围内,在200℃及以下温度时,介质损耗始终在0.01;

l它的相对介电常数只有1.5-2.5,比很多常用的绝缘材料都低;

l它的工频击穿电压达35kV/mm,并且沿面放电起始电压很高。

(3)NOMEX®绝缘纸有良好的机械性能:

经过高温高压处理过的NOMEX®绝缘纸的延伸率几乎稳定不变,它有很高的抗撕裂强度,有很好的耐磨性和韧性。,它不但有良好的高温机械性能,而且还有良好的低温机械性能。

(4)NOMEX®绝缘纸的耐温等级最高,为C级,长期可稳定的在220℃温度下安全工作。在350℃时可以承受短时运行,在250℃时不会软化、熔融和助燃。即使在750℃时不会释放出有毒或腐蚀性的气体,在很低的温度下也不会脆化。因此它在很广的的温度范围内保持性能稳定。在美国它被广泛的用在C级绝缘的产品上。

(5)它有优良的防潮性能:

在相对湿度为95%的状态下,致密的NOMEX®绝缘纸仍可保持90%的完全干燥时的介电强度。水份很难渗透经高温高压处理的表面。

(6)NOMEX®绝缘纸最突出的性能就是它的阻燃性特别好,经试验证明,它在250℃时的限氧指数LOI仍然大于20.8%,因此它不会助燃,能阻燃。

限氧指数(LOI)(%)

图二三种不同的绝缘材料限氧指数与温度的关系

(7)NOMEX®绝缘纸的安全性好。杜邦是世界上历史悠久(到今年,已经有200年的历史)的化工公司,他有强烈的安全和环保意识。他的产品--NOMEX®绝缘纸也就是这样一种产品,它在被燃烧时都不会释放出有害物质,关于这一点,从云南变压器厂生产的干式变压器在意大利CESI独立实验室的F1耐火能力试验中可以得到验证。

(8)从NOMEX®绝缘纸的老化试验中可以看到,在250℃的高温10万小时作用下,它的介电强度、抗拉强度以及及延伸率仍然保持了很好的状态,得到美国UL的认证。

4.2杜邦®ReliatraN®技术《OVDT》敞开式干式变压器:

由江苏扬中中电设备制造公司采用美国杜邦公司的ReliatraN®技术变压器规范,开发出《OVDT》敞开式干式变压器,在2000年通过了SG10型10kV级30-2500kVA的两部鉴定,正式推向市场。并成为杜邦®ReliatraN®技术变压器的特许制造厂。

这种变压器的低压为箔式或多根并绕的螺旋式线圈,高压为饼式线圈。匝间、层间、饼间垫块以及撑条都采用高密度的NOMEX®纸。线圈经过多次真空、压力(VPI)浸渍处理。工艺方法又可以分为两种。一种是仅仅处理线圈,浸渍罐尺寸可以小一点,变压器的外观比较整洁。另一种方法是待变压器装配好,试验合格后,整个变压器进行浸渍,此时变压器全部被浸渍漆所包封,包封的效果更佳。在这里我们介绍前一种方法。这个工艺过程大致是这样的:

l预热:先把线圈整理好,试验合格,然后把它放入烘房,经过一定的温度和时间的烘焙,把线圈取出,表面温度降到100℃;

l真空:将线圈放入VPI浸渍罐,抽真空到<5mm汞柱,维持一段时间;

l浸渍:开启VPI浸渍罐的释放阀,放入浸渍漆;至线圈顶部50mm以上;

l真空:再抽真空,维持一段时间;

l加压:解除真空后,加6个巴压力,维持较长一段时间;

l滴干:解除压力后,把线圈取出,把漆尽量滴干;

l烘干:把线圈放入烘房,烘干;

l冷却:把线圈取出,冷却待装。

这类变压器外表看来和以前B级绝缘敞开式干式变压器没有多少区别,其实是两种完全不同的产品。它的绝缘材料用的是高性能的NOMEX®绝缘纸,而B级绝缘的绝缘材料采用的是玻璃纤维和环氧类,现在的制造工艺是真空压力浸渍,而B级绝缘是常温常压下浸渍。另外,VPI浸渍用绝缘漆是不燃的树脂。通过真空,特别是6个巴的高压,把H级或C级的绝缘漆渗透到每一个缝隙,并把它填满,加热固化后使得线圈的导体和绝缘件彻底包封起来。经过这种工艺处理后的线圈就有很强的防潮、防污秽能力。所以笔者认为,对于敞开式干式变压器采用真空压力(VPI)浸渍比仅仅只有真空(VI)浸渍效果要好,关于这一点我们也从美国EPOXYLITE®公司得到证实。

由于这种敞开式《OVDT》变压器的线圈比包封式《VDT》有更多的散热面,加上负载损耗的限制,变压器的运行温度有很大的裕度。这样,用户可以得到两个好处:①运行可靠性高;②超铭牌运行能力强,所以这种变压器在的不带风机的情况下仍然可以过载1.2倍而安全运行。

4.3、杜邦®ReliatraN®技术《VDT》包封式干式变压器:

由杜邦®ReliatranN®技术变压器特许制造厂--昆明赛格迈特种变压器电气有限责任公司(云南变压器电气股份公司的子公司)从法国引进的原称为SECURAMID®(赛格迈)技术的一种干式变压器,这种技术参照取得UL认可的采用NOMEX®芳香聚酰胺纸的高压干式变压器HV-1绝缘规范。这绝缘规范包括两部分,即绝缘结构和绝缘系统,SECURAMID®(赛格迈)技术规范与NOMEX®芳香聚酰胺纸的HV-1绝缘规范之间有相同的绝缘结构,绝缘系统的不同点是前者最高工作电压Um为11.5kV;冲击电压BIL为75kV,而后者Um为15kV;BIL为95kV。现在属于杜邦®Reliatran®变压器的技术范畴。这种变压器的设计很有特色,它的电、磁、热、力计算中的热和力计算与一般的方法不一样,因而精度较高。在结构设计上也很考究,它的低压采用NOMEX?绝缘纸作全部绝缘的箔式线圈,高压也采用NOMEX®绝缘纸作绝缘的分段层式线圈。整个线圈都用高性能的NOMEX®纸和H级阻燃、防潮和防污秽的绝缘树脂包封起来。带涂层的NOMEX?纸与导体之间经高温聚合,形成一个坚固的整体。由于NOMEX®纸有很低的介电常数及很高的介电强度和防潮、防污秽能力,这种变压器的性能十分突出。目前在国内所有的干式变压器中也只有它在意大利CESI欧洲独立实验室中同时通过了符合欧洲标准HD464所规定的F1耐火能力、E2适应环境能力和C2承受热冲击能力最高标准的三项特殊试验。这三项特殊试验已经列入2000年版本的IEC60076.11国际标准中,不久的将来也会列入我国的干式变压器标准中。这三项特殊试验对于干式变压器而言是很有意义的。由于这种变压器的原材料基本上都是进口的,高质量的产品使得售价可能会比普通变压器略略高一点,但绝对是物有所值的。

4.4、这两种杜邦®ReliatraN®技术变压器除了有其自身的特点外,还有一些共同的特点:

(1)可靠性高,耐温等级高,耐热裕度大:

NOMEX®纸属C级绝缘,长期可在220℃的高温下安全运行。变压器按H级绝缘设计,最高运行温度为180℃,选择使用NOMEX®纸有很大的耐热裕度。特别在地下室,通风不良且空间小,采用这种变压器有很大优越性。NOMEX®纸有较高的电气强度,就是在250℃的高温下仍然有很高的表面和体积电阻。更重要的是它有较小的介电常数。这在以空气为介质的干式变压器中,是极其重要的,NOMEX®纸的介电常数通常在1.5~2.5之间,与空气的介电常数1很接近。在结构设计中,又采用了介电常数较低的其它绝缘材料,使整个变压器的电场分布比较均匀,即使绕组内部含有微量的气泡,都不会对产品造成危害。因此,变压器的局放较小。同时,在相同的绝缘尺寸下有较高的耐电强度。

(2)安全性好,NOMEX®纸的限氧指数(LOI)高:

物质的限氧指数与材料本身特性和它所处的温度有关。同一种材料,它的温度越高,限氧指数越小,也就是说容易被燃烧,通常说此时它被燃烧后不能自熄。因此,凡是限氧指数大于20.8%(大气中的氧分压值)的绝缘材料都不会自燃和助燃。NOMEX®纸在220℃时的限氧指数为22%-25%。在300℃时也大于21%。因此它在300℃以下温度时不会助燃能阻燃,即使被明火点着后也能自熄。(见图二)当然不会爆炸。NOMEX®纸不含任何毒素,即使被燃烧后,不会释放出有害气体,燃烧的烟雾温度不高,透明度高。因此,在变压器着火后,温度低于300℃时会自熄,温度高时燃烧中无毒,且烟雾温度不高,浓度低。另外,它无论在制造、运输、存储和运行过程中都不会给人员、设备和环境造成危害。

(3)环保性好,噪声低,线圈可回收处理:

Reliatran®技术干式变压器无论在制造、运行和使用寿命结束后都不会对环境造成危害。特别是可以降解处理,当产品报废后,纸可以无毒焚化处理,而铜和铁可以回收。

5、其他类:

以上除了SF6气体变压器外,其他形式的干式变压器在技术上很难把变压器容量做大,电压做高。现在由ABB公司研制成功一种叫"电缆变压器"的。它最大的特点有:

(1)从原理上讲,它的最大容量和最高电压可以与现有的油浸变压器相比;

(2)整个线圈就是用现成的交联电缆做,交联电缆的电压等级就是变压器的电压等级。绕组的骨架可以用钢铁制作。因此它摆脱了绝缘结构件往往承担变压器机械力的困惑,而事实上绝缘结构件恰恰是机械强度最差的,是最大的薄弱关节;

(3)它可以放在户外;

(4)制造工艺简单;

(5)它不能像普通变压器那样用线圈抽头来调节变压器的分接电压。

三、可以发展的新品种:

1、应当制定C级绝缘干式变压器性能标准,向国际水平靠拢。因为它可以较充分利用人类的有限资源。目前NOMEX®纸已经在我国电工行业中广泛使用。人们有一种担心,变压器温度高了,会否影响到其他设备?笔者认为,使用这种新的电工设备就不能按传统的方法。现在大家都习惯把温度计探头放在线圈上,当温度超过某一值时就启动变压器上的风机,这样的确降低了变压器的温度,可提高了变压器房的温度。由于Reliatran?技术干式变压器是H级绝缘的,且有较强的超铭牌运行能力,因此变压器的标准配置是不带风机的。此时我们可以在变压器房内装上温度控制器(不仅仅在变压器线圈上),而启动的是墙上的风机。这不是更合理吗。由此可以想到,发展C级产品是可行的。

2、可以发展非晶合金做铁芯的干式变压器,它有很低的空载损耗。只要把它的售价能控制在1.5倍普通变压器的价格以内,在经济上是划算的。但是,笔者认为发展这种变压器不能仅仅从经济上看、要从节约能源,减少对环境的破坏等来考虑。笔者另外一篇《非晶合金干式变压器发展前景》作专门的讨论,这里就不多说了。

干式范文篇5

关键字:干式变压器温度控制防护出线方式

1、干式变压器的温度控制系统

干式变压器的安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一,因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的,今对TTC-300系列温控系统作一简介。

(1)风机自动控制:通过预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测取温度信号。变压器负荷增大,运行温度上升,当绕组温度达110℃时,系统自动启动风机冷却;当绕组温度低至90℃时,系统自动停止风机。

(2)超温报警、跳闸:通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号。当变压器绕组温度继续升高,若达到155℃时,系统输出超温报警信号;若温度继续上升达170℃,变压器已不能继续运行,须向二次保护回路输送超温跳闸信号,应使变压器迅速跳闸。

(3)温度显示系统:通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测取温度变化值,直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示,并可记录历史最高温度),可将最高温度以4~20mA模拟量输出,若需传输至远方(距离可达1200m)计算机,可加配计算机接口,1只变送器,最多可同时监测31台变压器。系统的超温报警、跳闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作,进一步提高温控保护系统的可靠性。

2、干式变压器的防护方式

根据使用环境特征及防护要求,干式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP20防护外壳,可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入,造成短路停电等恶性故障,为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外,则可选用IP23防护外壳,除上述IP20防护功能外,更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降,选用时要注意其运行容量的降低。

3、干式变压器的冷却方式

干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时,变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时,变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行,或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大,处于非经济运行状态,故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

4、干式变压器的过载能力

干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关,若有需要,可向生产厂索取干变的过负荷曲线。

如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供参考:

(1)选择计算变压器容量时可适当减小:充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性--尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量;对某些不均匀负荷的场所,如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等,可充分利用其过载能力,适当减小变压器容量,使其主运行时间处于满载或短时过载。

(2)可减少备用容量或台数:在某些场所,对变压器的备用系数要求较高,使得工程选配的变压器容量大、台数多。而利用干变的过载能力,在考虑其备用容量时可予以压缩;在确定备用台数时亦可减少。变压器处于过载运行时,一定要注意监测其运行温度:若温度上升达155℃(有报警发出)即应采取减载措施(减去某些次要负荷),以确保对主要负荷的安全供电。

5、干式变压器低压出线方式及其接口配合

干式变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的SC(B)9系列,损耗和噪声降到了新的水平,更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。为适应这一情况,顺德特种变压器厂1996年在推出SC(B)8系列新产品的同时,在其《干式变压器技术手册》上首先向客户推出了标准封闭母线、标准横排侧出线以及标准立排侧出线等多种低压出线方式,1998年出版的《SC(B)9系列干式变压器技术手册》中,使上述低压出线方式得到肯定和进一步完善,受到客户、设计单位的普遍欢迎。近年来,设计单位逐渐熟悉并予选用,在此作简要介绍。

(1)低压标准封闭母线:工程配线若选用封闭母线(也称插接式母线或密集型母线槽),相应之变压器可提供标准封闭母线端子,方便与外部母排的联接。

带外壳(IP20)产品,在外壳顶盖上配套提供封闭母线法兰;不带外壳(IP00)产品,只提供封闭母排接线端子。

(2)低压标准横排侧出线:当变压器与低压配电屏并排放置时,为方便其端子间的联接,变压器可提供低压横排侧出线,通常与GGD、GCK、MNS等低压屏相配,变压器厂与开关厂要签署接口配合纪要,确认配合接口详尽尺寸,保证现场安装顺利。

(3)低压标准立排侧出线:与横排侧出线相似,当选用多米诺屏等母排为竖向布置的低压配电屏时,变压器可提供低压立排侧出线。

目前,我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA,成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25%)的SC(B)9系列的推广应用,使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。

由中国建筑标准设计研究所负责组织,中国纺织工业设计院主编、顺德特种变压器厂协编的国家建筑标准设计图集《干式变压器安装》已经编制完成并出版,经国家建设部批准的图集号为《99D268》。,由各省市建筑设计标准站在全国公开发行。图集提供了适用于各种场所的干式变压器布置、安装方式,针对变压器与低压PC屏的接口配合列出了多种方案供设计、施工选择。

随着干式变压器的推广应用,其生产制造技术也获得长足发展,可以预测,未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。

(1)节能低噪:随着新的低耗硅钢片,箔式绕组结构,阶梯铁心接缝,环境保护要求,噪声研究的深入,以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入,将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。

(2)高可靠性:提高产品质量和可靠性,将是人们的不懈追求。在电磁场计算、波过程、浇注工艺、热点温升、局放机理、质保体系及可靠性工程等方面进行大量的基础研究,积极进行可靠性认证,进一步提高干式变压器的可靠性和使用寿命。

(3)环保特性认证:以欧洲标准HD464为基础,开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)特性的研究与认证。

(4)大容量:从50~2500kVA配电变压器为主的干式变压器,向10000~20000kVA/35kV电力变压器拓展,随着城市用电负荷不断增加,城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心,35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。

(5)多功能组合:从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。

(6)多领域发展:从以配电变压器为主,向发电站厂用变压器、励磁变压器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。

干式范文篇6

众所周知,在世界范围内变压器是以液体变压器(绝大多数矿物油,即油浸变压器)为主,尤其是电压等级超过66千伏以上时,几乎全部为油浸产品。因为油浸变压器具有散热好、成本低、容易制造、技术成熟,最重要的一点是在高电压等级油浸产品的绝缘性能仍然是无可比拟的。但是在人们工作和生活的重要区域,如地铁、矿井、商业中心、机场、高层建筑、码头、电厂等,采用油浸变压器供电,则非常不安全。因为油浸变压器,一旦出现内部故障,极易引燃变压器油,产生爆炸,导致油的外溢和飞溅,进而引发更大事故。正因如此,干式变压器作为防灾的产品成为城市供电的重要产品。

干式变压器,GB6450标准定义为“铁芯和线圈不浸在绝缘液体中的变压器”。由于不用液体来绝缘且采用阻燃材料,因而难燃,同时,产品铁芯和线圈的外露,导致维护和检修方便。故此,许多国家明确规定在重要场所,必须采用干式变压器供电。

早期的干式变压器,是浸渍方式制造的。我国沈阳第二变压器厂曾是早期浸渍干式变压器的知名企业。产品型号为SG3系列。早期的浸渍式干变,绝缘材料十分昂贵,防潮性不好,产品运行寿命短,体积大,损耗高,故此限制了应用。1964年,德国发明了第一台树脂浇注干式变压器,这种干变易于批量生产,与早期浸渍干变比较,优点明显,尤其是机械强度高,质量稳定性好,故而得到了迅猛的发展。

树脂干变经历了3个阶段:即树脂加填浇注干变,树指浇注干变和树脂包绕干变。经过几十年的发展,树脂干变技术走到了尽头,环保型真空浸渍开始逐渐进入到市场之中。

2.树脂浇注干变的技术发展和其顽症

树脂加填料浇注干变:

树脂浇注干变开始使用后,很快就产生开裂的情况。原因是铜的热膨胀系数为17×16-6/℃,而树脂为(60-70)×10-6/℃相差几倍。研究发现,树脂和石英粉混合后,膨胀系数为(27-37)×10-6/℃,比树脂要好,于是树脂加石英粉进行浇注的产品,成为前期树脂干变的主流。进而又发现,铝的膨胀系数为24×10-6/℃,效果更好,于是至今许多国外企业仍然制造铝线圈的树脂干变产品。

但树脂加填料后,绝缘的水平却降低了,绝缘层很厚(6mm以上),又称厚绝缘产品。绝缘层厚导致散热更困难,需加大导线截面,加大产品体积,阻燃效果也不好;另外,容易从绝缘间隙处吸潮(如高压引线和分接引线外)。电场分布、热点分布也不均匀,局部放电量和产品温升也不易控制,这样,树脂浇注干变产生了。

树脂浇注干变:

这种产品,是目前世界上,也是我国干变市场的主流产品。与树脂加填料干变比起来,主要区别是,在导线外用玻璃丝包绕之后,对整个线圈再包封玻璃丝布,之后,采用纯树脂或填料比例较少的树脂进行浇注。

这类产品,绝缘厚度有所降低,(3mm-6mm);产品开裂现象明显减少,产品性能相对稳定。局部放电量相对降低,热冲击能力有所提高,产品体积和损耗有所减少。

但是,这种产品的成本比树脂加填料的要高10%-15%,另外这种产品要求的制造工艺更精确,否则局部放电量会更大,最为重要的是,这种产品从本质上没有彻底解决,树脂加填料产品的固有问题,尤其是仍为有模制造,于是,又有企业研制树脂绕包干变。

树脂绕包干变:

低压线圈与前两种产品一样,高压线圈在绕线机上绕包,内模为环氧玻璃布筒。绕包时,边绕导线,边包玻璃纤维(占80%)。经过树脂槽将浸好树脂的纤维绕在已绕好的导线上,待整个绕组绕完后,进烘箱加热固化,使其成为一体。

这种产品,因树脂加玻璃纤维的膨胀系数几乎与铜相近,故此,开裂情况有明显改善,散热效果也更好些。

但是,在常规环境下绕包,难免会包裹空气,故局部放电量很大,是该产品的最大问题。另外绕包产品所需工时太多,质量不稳定性也很突出。故而,ABB公司虽然在上海已设厂几年,准备借中国劳动力成本低,进而扩大其树脂绕包产品的市场份额,但没有如愿。树脂绕包产品遇上了更为有力的竞争,在新一代环保浸渍式产品进入市场的冲击和树脂浇注产品为保住市场而最后一搏的双重压力下,将会比较早的从市场中消失。

3.环保型真空浸渍干变

虽然树脂浇注干变在近几十年成为国际市场的主流产品,但浸渍干变也没有停止发展的脚步,因为市场仍需求浸渍干变,主要集中在矿用隔爆场所和散热条件不利的场所,如电厂、轮船。虽然我国已是树脂干变生产量达世界第一的国家,但仍然需要浸渍式产品。

如何克服老一代浸渍干变的缺点呢,美国和德国在近二十年中,逐渐发展和成熟了两种型式产品,并随产量加大,技术的进一步成熟,尤其是GE公司成功的将杜邦公司发明的Nomex纸应用到干变产品后,新一代浸渍式干变开始大量的安全的应用。德国也开发出H级(180~C)的绝缘材料,推出了玻璃纤维为主的浸渍产品,并开始广泛应用到轮船、码头、地铁、化工厂、电厂等重要场所。因为两国的技术都具有环保的功能,故而称为新一代环保型真空浸渍干式变压器。(简称环保浸渍干变)。

与传统树脂浇注干变比较,环保浸渍干变具有如下明显的优点:

A.环保的新概念。无论是哪种树脂干变,均不是环保型产品,因为树脂中含有芳香烃和环烷烃,树脂受热后,会释放这些物质,而这些物质对人身是有害的。当树脂被引燃后,会产生大量的有毒烟雾,扩大事故,阻止人员进入。其防灾的能力有限。更重要的一点,树脂浇注的线圈,其铜材极难回收(或者说回收的代价远大于废铜的价值)回收时还会对环境造成破坏。

树脂干变寿命期后废旧线圈的处理,已成为发达国家比较头疼的事情,我国也开始重视这一问题,因为至2002年我国年使用的树脂干变总容量已达1600万千伏安,按平均每台容量500千伏安,总量已运3.2万台,每台线圈平均用铜按0.7吨计,每年一次性消耗铜已达2.24万吨。每台平均用树脂等材料达300公斤,每年向市场投入树脂材料达9600吨。这一数字是十分惊人的。

而环保浸渍干变,所采用的材料是无毒的,材料被引燃也不会释放有毒气体,而且烟雾量极少。昊诚产品曾作过试验,干变按额定电流的5倍进行空载运行,运行前用人为的方法使低压线圈匝间短路,运行25分钟后,短路处才有微量的青烟慢慢升起(就像一根香烟的烟雾量)。而树脂浇注产品无法实现。

同时,环保浸渍干变线圈的铜材极易回收。对环境不会有任何破坏。

B.燃烧能力低。

浸渍产品的可燃物质,仅为树脂的1/10,因可燃物少,产品几乎不易被引燃,引燃后也会很快熄灭,可以轻易达到IEC干变标准最新版所规定的燃烧特性试验F2级的要求。

C、散热效果和产品抗热冲击能力明显优于树脂产品。

浸渍式干变绝大多数都是敞开通风的方式,线圈层与层之间,饼与饼之间,都设置有气道,且绝缘层均很薄(在0.8-1咖),只有高压引线和端部绝缘厚度可达2-3mm。这样的结构有效提高了产品的散热能力,几乎所有的浸渍产品都可以耐受长期的过负荷(有的高达120%),绝缘层的膨胀系数与铜几乎一样,绝缘厚度薄,产品在剧热和剧冷的冲击下也不会产生开裂吸潮的现象。

新型的浸渍干变,均可以达到IEC最新干变标准中,环境试验E2级水平。

D.防潮能力强,耐气候特性优于树脂产品。

浸渍干变,线圈是一体浸渍的,绝缘层是连续的。树脂干变,线圈浇注时,在进出线和分接线处,要存在一定的间隙,而潮气会很容易进入,(因为线圈内处于真空状态),从结构上就导至产品易吸潮。

另外,几乎所有的树脂产品,低压线圈均不浇注,仅是对端部进行端封或浸漆(这种浸漆也可以说成沾漆)。低压线圈长时间运行端部受潮,也是许多厂家头疼的问题。

E.局部入电量小。

IEC干变标准在2000年修定以前,允许局部放电量为30PC,修改后,降为10PC。既使原标准,对于许多树脂干变的厂家也是望尘莫及,我国仅有有限的几家大型干变企业,产品局放量还算过得去,而众多的中小企业,一年做不了几台,在干变市场激烈的价值战中,已属惨淡经营,哪里还能对局放这一特殊试验项目去认真执行。

而浸渍产品则不同,因为采用真空浸渍绕组中没有气泡,另外,高压线圈采用饼式结构,匝间电压很低(十几伏),故而产品从物理的角度讲局放就会很小。

F无模制造,更容易实现个性化设计。

树脂浇注干变,采取的是有模浇注。当产品的一些参数改变时,需重新开模具,制造的潜在成本加大,非标产品的制造周期过长,产品升级代价巨大。而浸渍产品,线圈采用无模整体浸渍,很容易实现个性化的服务。

由于环保浸渍干变具有树脂浇注产品无法达到的性能和特性,故此,将成为树脂浇注干变的换代产品。

4.新一代环保型真空浸渍干变的代表技术及其特点

如前所述,浸渍干变在近几年,技术逐渐成熟,影响日益广泛,用户的心理也发生了变化,“既然采用干变供电,一样的投资那为什么不购买先进的更好的产品呢?”于是干变又一次的更新换代,已在世界范围内轰轰烈烈的展开了。

目前国外的浸渍干变,存在两种典型的产品技术要,一种是以美国GE公司为代表的美式浸渍干变,一种是以德国MORA公司为代表的欧式浸渍干变,两种技术的共同点和不同点如下:

●共同点

A均为环保型产品;

B.局部放电量均很低(5PC以下);

C.均有敞开通风的结构,均可以过载120%;

D.可燃物质均少于树脂产品的1/10;

E.高压线圈结构基本一样,即撑条加垫片绕制的饼式线圈;

P.高低之间均采用绝缘筒;

G.产品的体积损耗、噪音相差无几;

H.绝缘等级,均有C级;H-C级复合绝缘和H级产品

●不同点:

A导线(铜箔)的绝缘材料,美式产品采用Nomex纸,欧式产品采用玻璃丝纤维;

B.垫片和端部绝缘件,美式产品采用H级玻璃纤维加树脂的绝缘材料,(美国原装产品采用Nomex纸板和层压件),欧式产品采用陶瓷元件;

C.低压线圈,美式产品采用箔式或螺旋式线圈,欧式采用层式线圈;

D.浸渍方式,美式产品为真空压力浸渍(VPI法),欧式产品为真空浸渍(VI法);

E.生产难易程度,美式产品生产较容易,如Nomex纸包导线,只要是一个普通的电磁线厂均可以生产,欧式产品生产复杂许多,如导线需专业厂生产,陶瓷元件的制造要求也很高;

F机械强度

由于玻璃纤维比Nomex纸抗拉强度高,前者可达200N/cm(25×100mm),后者仅为17-30N/cm(25mm×l00mm)故此,欧式产品比美式产品机械强度要好。

G.耐压水平

欧式产品比美式产品要高出一个等级。

由于美式技术和欧式技术不相伯仲,故两种产品在市场竞争中基本处于同等地位。

另外,法国TRANSFIX公司,还生产一种采用Nomex纸,也依靠浸渍来制造线圈,之后对绕组两端进行端封,对线圈用Nomex纸板包封的一种产品。这种产品,增加了产品的耐气候和耐污秽的性能,但散热条件变差,可燃物增加,反而在性能上又回到树脂产品的状态,故此市场反应并不见好,技术不具有代表性。

5.昊诚产品的特点

昊诚公司向市场推出的SGl0环保节能型真空浸渍干式变压器,是在引进德国MORA公司技术基础上,参照美国GE公司的技术,进行消化吸收,对比试验,升级开发性能更好的产品,并已获得国家专利。

A.低压线圈,采用欧式技术的层式线圈结构,进行了改进,提高了端绝缘的机械强度,使线圈的抗短路能力明显提高,昊诚干变的低压线圈也可以采用箔式线圈,但对比结果表明,层式线圈比箔式线圈的性能更优良,表现为:

之一,散热效果要好;

之二,端绝缘更可靠(箔式线圈对箔的毛刺要求很高,端部绝缘易失效)

之三,箔式线圈的进出线方式为铜排埋入线圈内,封焊后引出,加大了线圈的辐向尺寸;使产品损耗增加,而层式线圈的进出线为引出焊接浅,圈辐向尺寸最合理;

之四,箔式线圈与铁心之间的固定方式不好,铜箔的强度也很低,突发短路时,线圈最里面的几层箔容易变形(即由圆形畸变成多边)使产品阻抗变化,而层式线圈导线的强度高,不会发生这种问题。

B、高压线圈,昊诚产品在欧式技术上又进行了改进,同样采用饼式线圈,采用陶瓷片,但对线圈绝缘强度进行了加强,产品冲击性能得到提高。

C.绝缘处理,昊诚产品大量借鉴美式技术,大量应用Nomex纸石棉板等C级绝缘材料,使产品的绝缘特性,既保持了欧式技术的机械强度高,韧性好的优点,又发挥了美式技术防潮性好,电场分布更均匀的优点。

D.温升和过载能力

首先昊诚干变是H-C级复合绝缘的产品,H级(180℃)和C级(220℃)材料的使用比例为1:2.6,产品发热集中的部位,均为C级绝缘材料。

其次,H级产品设计允许温升为125K,昊诚产品温升却按100K设计(F级的指标),这样在额定容量运行时,实际产品的温升平均控制在70-85K之间,使温升有了很大裕度。

最后,昊诚产品作了过载20%的温升试验,产品温升在100-115K之间,仍小于标准要求的125K。

故此,昊诚产品允许过载20%,并保证长期支行,有理论和试验的依据。

E,产品的绝缘距离

美式技术,产品的绝缘距离很小,但前提是导线的制造和线圈的绕制需要极为严格的净化条件,而国内个别厂家,在防制美式产品时,不可能达并不能做到美国本土产品的质量控制程序,绝缘距离取得很小,短期运行还可以,时间一长,就易发生事故。国内有几家仿美式的产品,均出现过产品验收时耐压不合格,产品运行时主绝缘失效而烧毁的情况。

而昊诚产品,绝缘距离取得很大,比美式产品增加20%左右,比欧式产品还大,这从结构上,就保证了产品绝缘的有铲性和长期运行的安全性。

F.浸渍干燥工艺

昊诚产品采用美式技术,即真空压力浸渍,使产品线圈内没有气泡,同时,绝缘漆又能均匀渗透到绕组之中。

干式范文篇7

干式变压器的日常维护关系到用电网络的安全有效运行,所以在干式变压器的生产以及售后服务的整个过程中,要定期定时对干式变压器进行有效的监测维护。关于干式变压器的使用寿命有下面两个问题:第一,干式变压器的日常维护对电网的安全运行有着至关重要的作用。如果因为干式变压器维护不当而产生系统故障,严重的甚至可能导致整个电网都处于瘫痪的状态。第二,要通过科学合理的维护延长干式变压器的使用寿命。在干式变压器的维护过程中,要严格按照相关规定对其进行维护,避免因维护不当造成的危害。

干式变压器安装之前注意事项

如果周围的环境要求不能达标,那么要及时根据相关的规定进行适当的调整。同时还要保证干式变压器的通风,良好的通风能力是干式变压器正常有效运转的重要前提。如果干式变压器安装在通风条件比较差的位置(例如地下室),就要根据实际的情况,在干式变压器上增加一个通风散热的装置,保证干式变压器的正常运行。由于干式变压器自身条件的限制,在安装过程中要尽量避免严重潮湿、烟雾浓重、滴水等比较恶劣的环境。

干式变压器的维护

一般来说,干式变压器在干燥通风的环境里,使用的年限比较长,所以在相对干燥通风的位置,可以适当地延长干式变压器的检查维护时间,这个时间通常可以延长为一年。相反,如果变压器所处的环境比较恶劣,那么就要缩短变压器的检查维护时间,通常这个时间是3个月。在天气寒冷或者比较潮湿的环境里,如果要使用停用已久的变压器,在启用之前,要仔细的检查干式变压器上是否有凝露或潮湿的现象。如果存在这种现象,就要利用机械热风,对干式变压器表层进行空气干燥处理,防止绝缘击穿。经过仔细的干燥处理之后,在保证绝缘电阻值大于2MΩ/1000V的情况下,干式变压器才可以投入使用。在投入使用的过程中,变压器因损耗产生的能量,能够使绝缘电阻正常运行。而在干式变压器运行的过程中,变压器本身的温度会高于周围环境的温度,所以绝缘电阻不会出现下降的现象。在干式变压器的日常维护中,要认真仔细的检查各个连接件是否松动干式变压器经过长期的运行,因为各种各样外界以及自身的原因,可能会出现两端受力震动而导致连接件、紧固件松动的现象,很可能产生过热点,影响变压器的正常运行。所以,要在高压以及低压的端头包括所有可能引起变压器过热的位置,设置相应的温蜡片,定期进行观察维护,同时认真仔细的检查紧固端头和连接件。对于铁心锈蚀要进行积极的预防在干式变压器的运行过程中,其铁心全部都暴露在空气中,因为各种各样的外界条件限制,如果干式变压器的铁心没有得到有效的保养,就会引起干式变压器大面积铁心锈蚀现象,从而减少变压器的使用年限。因此,定期定时的对干式变压器进行除锈、防锈,也是维护干式变压器正常运行的一个重要手段。对于干式变压器的来说,良好的通风是变压器正常工作的前提条件,所以,变压器室要有较好的通风条件。同时,还应该在没有外壳保护的变压器周围安装上必要的隔离栅栏。除此之外,在变压器室的通风孔及门上面都要安装必要的隔离网,防止小动物的误闯以及雨雪的入侵。与此同时,工作人员还应该加强对干式变压器避雷器的监测与维护。在维护的过程中,对于35kV的变压器来说,高压侧不应直接连接架空线,应直接由电缆进线。在干式变压器的日常运行过程中,要注意观察变压器的温控设置,主要以三相温度是否平衡为标准。而且还要检查温控设置与干式变压器的热敏电阻是否连接好,如果出现了接触不良的情况,很可能会导致温控设置数值显示错误。因此要进行温控设置的现场实施实时监测,及时发现温控设置的异常,采取必要的措施,避免变压器事故的发生。而对于大容量以及重要地理位置的干式变压器,在订货时,应要求生产厂家每相多设置一个热敏电阻,实现温控器的双重化配置,降低变压器故障的发生率。在干式变压器的运行过程中,要定期对其重要的零件进行监测更新,看是否有不合乎要求的情况。如果在检查的过程中,发现干式变压器的零件氧化腐蚀严重,一定要及时地对不能使用的零件进行更换。除此之外,还要特别注意干式变压器的表面是否有碳化的现象,如果有这种现象,要及时有效的采取措施进行解决,把一切隐患都杜绝在摇篮里。干式变压器的使用年限如果超过5年,要通过绝缘电阻对干式变压器进行性能测试。

干式范文篇8

关键词:嘉陵江;瓶型薄壁;圆型竖井;取水泵房

重庆地区长江、嘉陵江河段的洪枯水位落差可达40m左右,在这样的河岸建造固定圆形干式竖井取水泵房,会使造价偏高。实际上很多单位的需水量大,需要建固定式取水泵房,而资金又很紧张。比如,北碚红工水厂取水泵站在建设时,业主资金紧张,但又需要在北碚嘉陵江边建取水规模为5万吨/日的取水泵站,并将原水用管道送至十几公里外的歇马场,若按传统的干式深井泵站设计,资金缺口会很大。笔者在接受该设计任务后,进行了一系列的调查研究,对取水泵房、水厂位置、处理工艺、构筑物以及输配水管进行调研、比选、优化,得出了各方面都较为可行的、合理的、经济的、安全的方案。经设计、施工、安装,于1972年建成至今,运行正常、反映良好。其中,江边取水构筑物采用了干式薄壁瓶型竖井取水泵房,其主要设计研究可为类似项目设计提供参考。

1江河的水文资料

长江、嘉陵江在重庆地区的水位落差大,洪水位较高,100年一遇的洪水位高达35~40m。2传统干式竖井取水泵房传统的干式竖井取水泵房,通过自重来抗浮,通常为圆形直筒,壁厚为洪水位高度的1/30,如洪水位为30m,则壁厚为1.0m。其通过井壁的厚度来抗渗,底板厚度为3~5m;泵房埋深为井筒高度的1/3。设计为了不架设天桥,一般建在河岸内,埋深大,土石方多,泵房均设有吸水间,泵房直径大,取水设备一般采用卧式或立式离心水泵向取水间吸水,泵房取水头部埋设于河心,重力自流入泵房吸水间,进水管和吸水头埋深大,水下工程量大,施工困难,泵房设备一般就地控制。

3薄壁圆形干式竖井取水泵房

薄壁圆形干式竖井取水泵房的形式分为瓶型(型如花瓶)和直筒型两类。3.1薄壁瓶型干式竖井取水泵房。瓶型干式竖井取水泵房如图1所示。为了减少体积,减小泵房在水下的浮力,在不影响使用的前提下,把筒体上部直径减小,形如花瓶,同时减少了投资,增加了泵房的稳定性。笔者从1970年设计的薄壁瓶型竖井取水泵房开始研究,首例为长风化工厂,在长江支流龙溪河岸,建了试验性的干式薄壁瓶型竖井取水泵房,泵房洪水位深度为25m,泵房直径上部6m,下部10m,壁厚只有0.35m,建成后使用效果良好。在此基础上,随后设计了规模更大、洪水位更高的红工水厂等薄壁竖井取水泵房。3.2薄壁直筒型干式竖井取水泵房。为了减少混凝土用量、节约投资,设计将壁厚减至最小。笔者经多年调查研究后,设计了薄壁直筒干式竖井泵房。

4设计研究重点

(1)泵房设计洪水位按100年一遇计算,按200年校核,枯水位按30年一遇设计,使用安全。(2)泵房位置:设计将泵房定位在江边较完整的岩层上,一般埋深为3~5m,按有关规范规定不得小于泵房高度的1/3,致使埋深大、土石方多、造价高、施工难度大,为满足功能要求,设计采用天桥将岸边与泵房连接,这样较经济、合理、可行。(3)泵房取水设备及取水形式:干式和淹没式取水采用卧式离心泵,由吸水管直接向河心深水区取水,充分利用泵的吸水高度,减少水下工程量,同时减少水泵房深度,节省投资。泵房内未设吸水间,减少了泵房的直径,因而可减少土建费用,节约投资。吸水管一般设置两根,吸水管在泵房外安装检修阀,枯水季节维修,在泵房内每台泵吸水管上设检修阀,阀后设冲洗阀,维修时打开冲洗阀冲洗吸水管和吸水头,吸水头一般采用钟罩式带格栅。湿式泵房采用深井泵,进水管直接由河心进水进入深井泵房内。(4)泵房内交通:泵房深度高达40m左右,工作人员上下较困难,瓶形泵房设计采用折转搂梯,直筒泵房设计采用拆转楼梯加电梯,供工作人员上下。(5)设备安装与维修:泵房外天桥上采用滚动运输,瓶形泵房内在±0.00层设电动葫芦,并在下部设备层偏吊就位,直筒泵房在±0.00层设桁车,旋转起吊。(6)泵房排风:干式泵房一般采用送风和排风系统,经调研比选后选择采用排风系统,直接将设备热量排出泵房外。筒体排风,在下部筒体上开进风口,利用筒体自然抽力换气,进风口设防潮门,洪水期关闭。使用效果良好,节省了送风系统。(7)泵房的控制:控制室设于泵房上部±0.00以上,远距离控制和就地控制。(8)泵房的壁厚:按有关规定泵房壁厚不小于洪水位高度的1/30,如果洪水位为30m水深的干式泵房,其最小壁厚应是1.00m。鉴于业主的资金紧张,经查阅调研后,设计壁厚0.3m~0.35m,减少了土建工程量,节约投资20%~30%,使用至今仍然安全。(9)泵房抗浮:按规范规定,干式泵房的自重考虑到重庆地段江边地质条件多为完整基岩,设计采用混凝土沿基槽浇灌,把筒底和筒壁嵌固在岩石上,增加基岩与钢筋混凝土井壁的粘结力来抗浮。当埋深不够,达不到设计要求时,则在底板设置抗拔锚筋或抗拔锚桩,来满足抗浮要求,或作球形底壳以克服渗透产生的弯矩。瓶型泵房上部直径减小,体积减小,则浮力也会相应减少。增大浮力,即重力抗浮、壁厚减少以后,自重减小。(10)泵房的抗渗:按有关规范规定,干式泵房用结构厚度来抗渗,但由于井筒壁厚度和底板减薄以后达不到规范抗渗要求,设计采用P8抗渗混凝土,使用至今无一渗漏。(11)泵房施工:泵房埋深不大,土石方少,冬季枯水期施工较方便,唯有吸水头部及吸水管在水下施工较困难。水下部分采用水下混凝土围堰施工,筒体部分较高,施工有一定难度,经调研和比选采用滑模或翻模,连续施工一次建成。

5泵房运行

泵房至今运行正常,使用良好。只是有的业主已更换,有的名称已改变,如重庆红工水已改为重庆北碚二水厂,属于北碚自来水公司所有。有的设备、设施已换代升级、规模扩大。

6结论

干式范文篇9

[关键词]干式气相化学过滤;污水提升泵站;污水窨井;污水透气井;无动力

城市排水系统是收集、输送城市污水和雨水的重要公用设施,排水管道、污水提升泵站、污水窨井、污水透气井作为城市排水系统的重要组成部分,往往建设在人口密集的居民生活区和公共活动区。污水在长距离的缺氧输送过程中,水中的含氮、硫有机物极易分解生成以硫化氢为主的恶臭物质,并通过污水窨井、透气井、污水提升泵站等附属设施逸散至上述环境敏感点,引起管道腐蚀、恶臭以及人类健康危害等一系列问题[1]。排水设施未设除臭措施或除臭设施不完善,导致恶臭/异味是当前投诉最强烈的环境问题之一[2],且已建除臭设施虽满足现行国家恶臭排放标准,但臭味依然明显,给民众带来严重的不舒适之感,未满足“民标”,民众不胜其扰。针对排水系统未建除臭设施或恶臭已满足“国标”、“地标”等排放标准,但不满足“民标”的情况;恶臭中的致病微生物气溶胶随空气扩散,引起过敏性疾病或动物、人类疾病的流行性传播,严重影响民众的身体健康,引发潜在的环境和健康风险;在居民集聚区、公共活动区、景区等不便于设置符合规范或环评要求的高耸排气筒,须执行更严格的恶臭排放标准的场景,引入一种新型的除臭工艺,干式气相化学过滤工艺,该工艺已应用于上海、杭州[3-4]、新疆等地的污水提升泵站、污水窨井及透气井的除臭,其适用范围广、反应速度快、除臭彻底有效,比常规除臭工艺更稳定高效、占地面积更小、运行费用更低,为降低城市排水管网输送过程对居民生活和工作的不良影响提供安全保障,维护社会稳定。

1干式气相化学过滤除臭工艺

1.1除臭原理

干式气相化学过滤工艺是一种以“干式气相化学滤料”为核心材料,以“物理吸附+化学吸附”为核心原理的气体深度净化工艺,针对目标气体中的特征物质,高效、有选择性的去除污染物。干式气相化学滤料采用多孔性材料做基材,通过化学吸收作用去除空气中的有害气体。该滤料负载了催化剂、氧化剂和反应指示剂等化学物质,可根据臭气特点和应用场景灵活搭配。对于空气中的臭味因子、腐蚀性气体或有毒气体先通过多孔材料吸附截留,污染物质被吸附或捕捉在滤材中,然后在催化剂的作用下与氧化剂、酸碱等化学物质中的活性成分进行氧化还原反应、酸碱中和等,破坏污染物分子结构并逐步将其氧化生成最终产物,如无机盐、水和二氧化碳等,确保污染气体一旦从环境中去除,则无法再重新回到空气中,最后经过滤料处理后释放出无毒、无味、无腐蚀性的洁净气体。

1.2工艺优势及特点

1.2.1除臭优势(1)广谱除臭:对于臭气组分,如氨气、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、三甲胺等恶臭物质具有广泛的化学吸附和去除效果;(2)深度除臭:对臭气污染物,可去除至ppb级别;处理效果可满足排口臭气浓度≤200(无量纲),厂界臭气浓度≤10(无量纲)的要求。根据笔者在多个城市排水设施除臭的项目经验表明,一般臭气浓度低于200,才能保证排口无明显臭味,达到较为舒适的嗅辩度;(3)效果稳定:吸附效率全周期稳定,不存在处理效率衰减的现象;抗冲击负荷强;且不会出现活性炭吸附低浓度时“进出口浓度倒挂”现象;(4)超大容量:如硫化氢等物质的吸附容量大于45%(质量比);(5)干湿通用:滤料结构稳定,不受空气湿度的影响,不会因前端预处理工艺,如喷淋或生物处理而造成吸附效率降低的现象发生。1.2.2性能特点(1)滤料安全:滤料通过UL防火阻燃认证;滤料经第三方检测,经腐蚀性、浸出毒性、易燃性、反应性、毒性物质含量等检测均属实际无毒;(2)固废处置:使用后的化学废料经部级固废中心鉴定为一般固体废弃物,可填埋处理,不会释放已吸收气体,不存在二次污染;(3)风阻小:过滤单元压力损失不超过1000Pa/m,动能消耗小;(4)结构灵活:采用模块式结构,工厂组装完成,现场一体化安装,工期短,满足不同处理工况下的设备定制要求;(5)滤料寿命长:滤料更换周期一般设计为12~24个月,通过滤材寿命分析技术(MLA),可准确预知更换时间。

1.3常用化学滤料及化学反应

干式气相化学过滤除臭工艺源自于欧美,与活性炭对污染气体的广谱性吸附不同,化学滤料具有专一性,不同滤料对应去除独特的特征污染物。城市排水设施所产生的臭气物质主要为硫化氢、甲硫醇、氨等,所使用的滤料一般有三类:(1)硫化氢专用滤料:主要化学反应成分为氧化镁、氧化铁、氢氧化钾,基材为活性炭;(2)氨专用滤料:主要化学反应成分为磷酸,基材为活性炭;(3)VOCs、硫醇专用滤料:主要化学反应成分为高锰酸钠、高锰酸钾,基材为活性氧化铝。以上化学滤料发生的主要化学反应方程式如下:①硫化氢的去除:3H2S+8KMnO4→3K2SO4+8MnO2+2NaOH+2H2OH2S+2KOH→K2S+2H2OFe2O3+3H2S→2FeS+S+3H2OH2S+MgO→H2O+MgS②甲硫醇的去除:3CH3SH+4KMnO4+2H2O→3CH3SO2H+4MnO2+4NaOH③氨的去除:H3PO4+NH3→(NH4)H2PO4利用干式气相化学滤料的酸碱性、氧化性去除臭气污染物,与污染物浓度、种类、特性、反应环境的温度、湿度等因素密切相关,且有催化剂参与其中,其过程极其复杂,反应机理仍在进一步研究中。

1.4工艺流程

干式气相化学过滤工艺一般的工艺流程如图1所示。对于干式气相化学过滤工艺在污水提升泵站、污水窨井、污水透气井及其它排水设施除臭中的应用,一般工艺流程如下:污染源中的臭气收集,经预处理(若有)后进入干式气相化学过滤装置,依次进入除雾器、G4初效过滤器、多级化学滤料箱(可根据现场污染情况,设为单级、两级或多级)、F7中效过滤器、抽吸风机处理后,排出达标的洁净空气,从而完成整个净化流程。臭气首先通过除雾器和初效过滤器进行预过滤,除湿除尘,然后通过多级化学过滤床层,床层内依次填充有针对性的去除H2S、NH3、还原硫(TRS)及有机废气(VOCs)的专用化学滤料,废气污染物首先被吸附到化学滤料中,然后污染物与化学滤料中的活性成分在催化剂的作用下发生氧化还原、酸碱中和等化学反应,将有毒有害的臭气污染物转化为无毒无臭的无机物质。净化后的臭气含有从化学滤料中带出的少量粉尘和无机颗粒,通过中效过滤器拦截吸附后排出洁净的达标空气。

1.5与常规除臭工艺比较

城市排水设施常用的除臭工艺有化学洗涤、植物液喷淋、低温等离子、光解催化、生物滤池、活性炭吸附等[5]。各工艺均有一定的除臭效果,组合使用一般能满足现行国标《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)和《恶臭污染物排放标准》(征求意见稿,2018年版),即有组织排放的出口臭气浓度(无量纲)可达到2000,甚至1000以内,可通过环保验收,但仍然会引起民众的强烈不舒适感。要想达到排口无明显臭味,减少恶臭投诉,根据笔者多年来的工程经验表明,臭气浓度须达到200(无量纲)以内。在干式气相化学过滤工艺未被引进前,一般在除臭工艺末端增设活性炭吸附工艺作为保障[6]。笔者将干式气相化学过滤工艺与活性炭吸附工艺作多方面比较。活性炭吸附的核心原理是利用活性炭微孔的范德华力捕捉污染物分子,是一种“气-固”吸附,动态平衡的过程。当达到一定的工况条件时,活性炭吸附的物质还能被脱附解析出来。通常,活性炭吸附的排放水平只能做到ppm级,一直处于动态平衡。而化学过滤由于是不可逆的反应过程,理论上可做到100%的去除率,在实际应用过程中,由于传质等问题,一般可做到ppb级的排放水平,真正达到无臭排放。化学滤料可与污染物发生化学反应,转变恶臭物质形态,生成无机盐、二氧化碳和水,可真正无臭,而活性炭仅为物理吸附,污染物存留在微孔内,通过低浓度气体或环境温度较高时,会发生解析现象,进出口浓度倒挂,造成环境恶臭加剧。具体比较如表1所示。

2干式气相化学过滤工艺在城市排水设施除臭中的典型应用

干式气相化学过滤除臭工艺已进入工程实践阶段,并取得了良好的效果,尤其适用于在城市居民生活区和公共活动区,对除臭效率、占地面积、运维管理、运行稳定、安全性能均要求较高的场合。以下介绍干式气相化学过滤工艺分别应用于排水提升泵站、污水检查井、污水透气井的除臭情况。

2.1雨污水调蓄池综合除臭

苏州河梦清园环保主题公园位于上海市中心苏州河老虎爪湾段南岸的半岛地块,利用该园区地下空间建设了一座有效容积25000m3的雨污水调蓄池。该调蓄池用于收纳初期雨水和部分生活污水,减轻雨水带给苏州河的污染。2019年前池内初期雨水和污水厌氧发酵后排出的臭气收集后尚未处理,直接排入园内,给园区及周边工作、生活、休闲区带来了不良影响,引发环境投诉不断。运营单位上海市城市排水有限公司要求臭气治理后满足上海地标《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》(DB31/982-2016),周界最高臭气浓度在10以内,且闻不到明显臭味,基本杜绝民众投诉。由于地表为主题公园,除臭设施只能建设在地下通风机房内,若使用常规的除臭工艺,如生物滤池、低温等离子、光催化氧化、活性炭吸附或组合工艺,现有用地不满足且施工难度极大,还可能存在不能解决恶臭投诉的风险。经过工艺论证,处理措施如下:(1)选用一套处理风量20000m3/h的两级干式气相化学过滤装置,占地面积11m2,功率15kw。设置于地下通风机房内,用于处理调蓄水池的臭气。(2)其它臭气源,地面一座透气井、九座水力翻斗检查井、两座污水窨井及提升泵房内的两扇排气窗处,均设置无动力的化学过滤箱,所有外排臭气源均须通过无动力干式气相化学过滤箱后方可外排,确保不遗漏任何一处臭气源。臭气治理措施实施后,所有废气指标远小于标准要求值,排出的臭气浓度131(无量纲),氨1.5mg/Nm3,硫化氢及甲硫醇未检出,园区内及周界臭气浓度未检出(检出限为10)。除臭系统自2019年9月运行以内,迄今无一例环境投诉发生。

2.2污水提升泵站除臭

新疆阿拉尔市的四座生活污水提升泵站,均位于商业区和居民区,无任何臭气收集及治理措施,夏天恶臭问题引发民众强烈投诉。2022年5月在泵站内各设置一套一体化除臭装置,臭气风量分别为1000m3/h、2000m3/h、2000m3/h、4000m3/h,均为低温等离子+干式气相化学过滤组合工艺,最大占地面积不超过10m2,最大运行功率不超过3kw。运行迄今,当地白昼温度多在30℃以上,但再无一例恶臭环境投诉问题发生。位于上海松江区的A6泵站,邻近广富林考古遗址博物馆,风量3000m3/h,2021年安装一套干式气相化学过滤装置,进口臭气浓度1000~2000(无量纲),出口臭气浓度稳定保持在150以内。2.3污水窨井、污水透气井除臭对于污水窨井和污水透气井除臭,现场无外接电源条件,一般要求无动力运行,对除臭工艺的处理效果、压降、环境适应性均有严格要求,因此限制了大部分除臭工艺的使用。经以下建在上海的案例证明,干式气相化学除臭工艺极其适合处理该类设施的臭气。具体排水设施为:(1)上海市防汛物资仓库(谈家桥路基地)内污水透气井;(2)上海市平吉路处污水透气井;(3)上海新松潘泵站处透气井。(4)上海市汶水路(邻近沪太支路)污水提升泵站处污水窨井。以上设施周边均有居民区,存在污水厌氧发酵后排出臭气的现象,且臭气尚未处理而直接外排,给周边环境带来了不良影响。2019年以来利用无动力的干式气相化学过滤装置处理后,干式气相化学过滤除臭模块隐藏于排水设施内,从外表看不到已设置除臭措施,排水设施正常运行,而排口闻不到明显臭味,迄今无投诉发生。与污水提升泵站、蓄水池等风量较大,需使用风机收集臭气的有动力除臭设施不同,以上污水窨井、透气井等风量小,但臭味强烈,且无无外接电源条件,使用无动力的干式气相化学过滤工艺,不额外占地、可隐藏式安装、不影响原设施使用功能、无用电要求、可间歇运行、除臭效果稳定。综合考虑,除干式气相化学过滤工艺外,目前尚未有其它除臭工艺能整体满足上述要求。

3干式气相化学过滤工艺在城市排水设施除臭中的应用展望

干式气相化学过滤工艺作为近年来新兴的除臭工艺,针对城市居民集聚区、公共活动区等恶臭严重扰民,尚无妥善的解决方案这一痛点应运而生,尤其适合用地紧张、除臭设施改造困难、外接电源不便,而除臭要求高,可有动力/无动力运行的应用场景,如污水提升泵站、雨/污水调蓄池、污水窨井、污水透气井等设施的除臭。事实证明,相对其他常规除臭工艺,干式气相化学过滤工艺应用于上述排水设施,除臭效果稳定可靠,除臭彻底,可确保排口无臭味,后续基本无扰民投诉,是一种环境友好性、恶臭根治彻底性的除臭技术,具有广阔的应用前景。但大规模应用,还有待解决原料成本高、滤料渠道少、货期长、废料如何处置的问题。目前化学滤料一般源自欧美,若国内开发价廉质优的化学滤料,提高滤料有效成分,延长使用寿命,法理性确定废料为一般固废,则该技术有望成为城市排水设施除臭的主力军,将对降低恶臭扰民投诉作出重大贡献。

参考文献

[1]GuangmingJiang,KeshabRajSharma,AlbertGuisasolal,etal.Sulfurtransformationinrisingmainsewersreceivingnitratedosage[J].WaterResearch,2009,43:4430-4440.

[2]关于印发《2018~2020年全国恶臭/异味污染投诉情况分析》报告的函.大气函[2021]17号.生态环保部,2021,08,02.

[3]许军.浅析“干式化学过滤除臭技术”在污水泵站除臭工艺中的应用[J].华东科技:综合,2019,9.

[4]蔡建华,魏星.浅谈化学干式过滤除臭工艺在城市泵站的应用[J].建筑细部,2020,13.

[5]徐丽萍.污水厂、泵站臭气治理技术应用评析[J].环境科学与管理,2009,34(1):98-103.

干式范文篇10

1五针松的形态特征与生态习性

五针松为常绿乔木,树冠圆锥形,老时广卵形。树皮幼时淡灰色而平滑,老时深灰色呈鳞状裂。枝条斜上展出,小枝绿褐色,有疏毛。针叶5针一束,长仅5cm左右,4—5月开花。球果翌年6月成熟,卵形,长4cm~7cm。种子有翅。五针松喜生于山腹干燥之地,能耐阴,忌湿畏热。引入我国后,因长期嫁接的结果,其性状、适应性亦有所改变,尤以高生长受到限制,形成灌木状小乔木。它对土壤的要求不严,除碱性土壤外都能适应,而以微酸性灰化黄壤土最为合适。

2五针松盆景的造型形式

五针松作为珍贵的盆景树种,“端壮、霸气、稳重”是它的特色,是自然形态为主体的盆景艺术。五针松盆景的造型要根据树木形态而定,树干可根据材料特点,分别设计成直干式、斜干式、曲干式、悬崖式、双干式、多干式等。以杭州、温州为代表的五针松盆景造型,在继承传统的基础上有所创新、有所突破,其基本格调是“直干、高干、双干”的形式。这种风格的形成,主要取决于传统因素、取决于素材的个性、取决于作者的个性三种因素的融合。

(1)直干五针松。可以作独植孤赏,但更适宜而二三株或更多株的合栽来表现松林的群体美。这类作品的结构形式比较复杂,形式美的表现内容比较丰富,所以造型难度也就比较大,这也正好符合现代人对盆景艺术作品品味提高的要求。

(2)高干五针松。就是直干素材的高位出枝,使树形姿态显得挺拔高耸。高干姿态的形成,因松树向上生长,使下部枝条失势而自然死亡;也有因人类的活动或者其他外来因素的影响、破坏而导致下部枝条的死亡;尤其是丛林松树,因下部枝条得不到阳光雨露而导致死亡等。自然界的松树也都是以高干挺拔的树态居多,游过赏松圣地黄山的人,我想皆会有此同感,其著名的迎客松、黑虎松等无不如此。而曲干式、卧干式及悬崖式的仅为个别现象而已,画家笔下的松树更是如此。松树盆景的高位出枝,自然也是顺自然之理,得自然之趣的。

(3)双干式五针松。是以两棵树组合在一起的形式出现,体现了两树之间谦让协调、顾盼相呼、疏密得当、虚实相生的艺术美,从而展现作品形神兼备、情景交融的境界。浙江的五针松素材的培育方式,至今还是按绿化苗木的要求进行,其中以宁波奉化三十六湾和北仑区生产的素材最具代表。所以不论它有几根主干,但大都大体上是直干的。“因材施教”是树木盆景造型的一个重要原则,我们不能全然不顾素材的个性特点,偏执于任性,任意进行处理。凡事都有一个“度”字,在允许范围内寻求变化是合理的,过“度”了就会犯忌。假如把一只理想的直干素材,硬要它俯身悬崖,岂不是有失于度、有逆于理?我们所说的直,其实也不一定是像笔杆子那样的笔直,这样的直就缺少变化了。我们要求的直,最好是能直中寓曲,才能表现好刚柔相济和变在其中。在对高中类素材造型时,要适当使得枝条下垂,使树相显得老态,有沧桑感,枝片不宜养蓄得过密过重,宜适当轻巧,上下枝之间间隔也应适当留宽,使作品有疏朗空明、玉树临风的景象。

3五针松盆景栽培技术

3.1幼苗选择

五针松盆景通常是购买一至二年生小苗进行培育,然后造型。选购理想的五针松小苗,需注意以下事项。(1)针叶要短:五针松的针叶,长者10厘米,短者仅2厘米,短五针束生紧凑,比长五针美观。(2)针叶要绿:翠绿而又精神的针叶,可与黑松或黄山松区别开来。如针叶黄、缺针或有色斑者均为受损不健壮的表现。(3)砧木要粗:粗壮的砧木,不仅会使长势良好,还显得古朴,易形成桩景。(4)接穗要短,分枝要多,接处要矮:这样有利于造型,易培养成矮壮奇特的树形,增强它的观赏价值。(5)接口要牢,根系要发达,带土要多。

3.2五针松盆景栽种与用盆

五针松的栽种时间,以2月下旬至4月上旬为好,具体因各地气温高低,栽种时间有前有后。五针松喜排水良好、富含腐殖质的酸性沙质土壤,可用腐殖土、山林腐叶土、沙面土按4∶4∶2的比例配制,如果家庭用量不大,可到花店购买君子兰用土,加入适量沙面土调匀后使用。一般五针松盆景不宜用太浅的盆钵,中小型直干式、斜干式、曲干式、丛林式五针松盆景,常选用中等深度的长方形或椭圆形紫砂盆。如单株直干,盆面显得空旷,可以配石或用配件加以点缀。悬崖式五针松盆景,常用圆形或方形签筒盆。如用古朴自然的云盆栽种五针松丛林式盆景,则会显得更加优美。大型或巨型五针松盆景,难以买到合适的紫砂盆,可用大理石或汉白玉凿盆,其样式、规格、深浅可根据树形而定,并按盆的大小凿出2~3个排水孔,以便把盆内过多的水及时排出。栽种五针松时,根部土壤要适当留多些,以利成活。上盆前,要剪除枯根、烂根、伤根,对有碍造型的根也要剪除,剪掉后,要在剪口处涂上磺胺软膏,以防松脂外溢和细菌侵入。需要注意的是,五针松忌换盆翻盆过勤,盆栽五针松树龄不长者,一般2~3年换一次盆,老桩3—4年翻一次即可。如翻盆过勤,又不掌握好换盆时间,常常会造成整株死亡。

3.3养护管理

五针松潇洒苍劲,叶色深绿,姿态翠丽清雅,极富诗情画意,是观赏价值较高的树种。它喜阳光、温暖和高燥环境,稍耐阴,但怕低湿,适生于疏松肥沃、微酸性的土壤。因此培养好五针松,需要做好用土、浇、施肥、光照等各项工作。

(1)场地。五针松翻盆浇透水后,要先置于蔽荫处养植10天,然后移至半阴半阳处养植一周,再放到阳光充足、空气流通、小气候湿润处养护。它怕烈日曝晒,尤其上细盆的五针松盆景,因盆土较少,更怕烈日,夏季应置于半阴半阳处。在天气干燥以及高温时,每天早、晚应在五针松盆景附近的地面洒水1~2次,以保持小气候的湿度。在北方秋末初冬,将五针松盆景移入无烟室内(因五针松比一般盆花更忌烟害),室温在5℃左右为好,如室温过高,会影响冬季休眠,对翌年生长不利。五针松盆栽用土要求排水、通气性好、富含有机质微酸性的砂质土,一般常用腐叶土与黄泥土(或黑山泥)和砂质土拌和,比例为6∶3∶1。盆土不可呈碱性,否则不利于生长,五针松会发黄脱落。

(2)换盆。五针松初上盆时,宜用素烧泥盆,因其通气性好,易于成活。待伏盆后,再换形式古朴、色泽深沉的紫砂陶盆。盆栽土隔3-4年应换一次,换土时间应在2月末到4月初或9月至10月中旬为宜。换盆时要适当剪去一些老根,并浇透水。

(3)浇水。五针松喜湿润环境,但怕水涝,盆土保持湿润即可。4~5月是五针松新芽萌发及生长旺盛季节,要适当控水,因水大可使新枝陡长,针叶伸长。夏季温度高,浇水要在10点以前或16点以后进行;冬季气温低,需水量减少,要少浇水,盆土湿润即可不浇,浇水应在一天气温最高的中午前后进行。五针松最怕渍水伤根,因此浇水要适量,不能浇多,要经常喷叶面水,土壤湿度宜保持在15%~30%之间,用天然水最好。一般春、秋季,日浇1次,夏季一日2次,冬季几日浇1次。同时还应根据天气的变化灵活掌握。

(4)施肥。五针松宜用薄肥少施的方法,施以充分腐熟的饼肥为宜。成熟植株施肥宜在春、秋两季进行。春肥在发芽前2—3个月,每隔10天施一次,浓度约15%,以促进发芽、长枝。7—8月天气炎热,宜施10%的稀肥水,约半个月1次,施时应在早晚进行。9月份是五针松增粗生长最快阶段,故秋肥可适当浓些(用肥浓度可提高到25%左右),以促进多发腋芽,少发花芽,同时有足够的养料供给茎枝生长。IO月底以后需停止施肥。此外,施肥还要看天气情况,如久雨初晴不宜立即施肥;久晴不雨则要先浇水,过2—3天后再施肥。

(5)光照。五针松属强阳性植物,平时花盆应放在于燥通风、阳光充足处养护,过湿过阴皆对其生长不利。盆栽1-2年的五针松幼苗,除在夏季炎热的中午要适当遮荫防止针叶日晒过分而引起焦叶外,其他时间都应该放置在室外露天,任其充分接受阳光。这样,五针松盆景枝叶密茂、浓绿,观赏价值高,病虫害少。

(6)病虫害防治。五针松主要病害有锈病、根腐病、煤污病等,可于冬季喷洒泣尔多液l-2次予以防治。虫害有介壳虫、红蜘蛛、蚜虫等,可以人工捕捉刷洗或用农药防治。同时要注意通气透光,盆土不宜过湿,以利于防治病虫害。栽培五针松,如养护不当,易遭受叶枯病、松落叶病、松梢螟、介壳虫等病虫危害。如发现叶枯病、松落叶病,应及时清除病叶,并喷洒50%甲基托布津可湿性粉800倍液;发现松梢螟、介壳虫危害梢尖和食害针叶时,可用80%敌敌畏乳油加水1000倍喷洒防治。五针松在盛夏及初冬季节,枝条中间的部分针叶常会出现不规则发黄,这是五针松进行正常新陈代谢的一般表现。但是,有的花卉爱好者所莳养的五针松每逢夏天到来,植株叶尖变黄,深秋后部分叶尖枯死,这就会大大影响观赏价值。

3.4整形

五针松盆景经过生长,某些枝条会长得过长、过密或位置不当,所以每年都要整形。整形的时间以在11月至次年3月为好,因在这段时间五针松处于休眠期,树液流动慢,修剪后松脂外溢少。整形一般用蟠扎和修剪相结合的方法。对过长的枝条,一是剪短,二是用金属丝蟠扎成不规则的“S”形,使枝条变短。对过密和造型不需要的枝条,一定要剪除。有的初学者,感到一年才长几个枝条,剪除可惜,舍不得剪掉,其实该剪不剪,反受其累,枝条过密,杂乱无章,会严重影响盆景的造型和意境。摘芽是保持五针松盆景树形美的一项重要整形措施。每年春季五针松发芽时,为了使枝条长度变短、枝叶疏密得当,除控制肥水外,还要及时摘除造型不需要的芽,留下的芽也应视其长度摘去1/2—2/3。摘芽时间不能太早,要待叶芽和花芽分辨清楚时再摘。花芽的下部有一串花蕾,花落之后形成一段无叶长枝,这种芽最好摘除,但如造型需要,也可保留。

3.5盆景造型

五针松盆景常见的造型,有直干式、斜干式、曲干式、悬崖式、双干式、丛林式以及树石式等多种款式。造型时间以2~3月份为好。因五针松生长缓慢,造型时应多蟠扎少修剪,对造型不需要的枝条一定要剪除。用五针松作盆景常用3~4年生的小树进行造型,如树龄过大,枝干粗硬,就会增加造型时的难度和成形时间,对于生长和观赏都不利。一棵五针松小树如何造型,应视树木形态而定,要“因材制宜、因势利导”,否则,制作出来的盆景会显得矫揉造作。