干式变压器范文10篇

时间:2023-04-04 06:20:04

干式变压器

干式变压器范文篇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。

干式变压器范文篇2

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。

干式变压器范文篇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.

干式变压器范文篇4

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。

干式变压器范文篇5

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。

干式变压器范文篇6

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。

干式变压器范文篇7

节能变压器就是空载、负载损耗相对小的变压器。目前我国建筑市场常用的变压器类型有油浸变压器、干式变压器、非晶合金油浸变压器,非晶合金干式变压器。

(1)油浸变压器:上世纪80年代中期,我国政府强制性地采用S7系列低损耗配电变压器,1998年12月31日国家淘汰S7变压器,常用S9变压器,目前出现了比S9系列更节能的S10、S11变压器,如S9-500KVA变压器空载损耗为960W,负载损耗5100W,S11-500KVA变压器空载损耗为600W,负载损耗5100W,S11变压器空载损耗比S9平均降低30%左右。

(2)干式变压器:干式变压器由于结构简单、维护方便、防火阻燃等特点,被广泛运用在对运行安全有较高要求的场合,如高层建筑、机场、车站、码头、工矿企业及隧道的输配电。从早期的SCL变压器到现在的SC8、SC9、SC10环氧树脂干式变压器,500KVASC9变压器空载损耗为1300W,负载损耗5160W,SC10变压器空载损耗为1160W,负载损耗4880W,SC10变压器空载损耗比SC9平均降低10%左右。

(3)非晶合金变压器:1998年,上海置信电气引进GE公司的非晶合金技术生产了第一台非晶合金变压器,非晶合金变压器以节能著称,但高昂的价格使之早期未能推广,近几年随经济的发展,技术的成熟,生产成本也大幅降低。非晶合金变压器类型有非晶合金油浸变压器和非晶合金干式变压器。目前生产较多的非晶合金油浸变压器是SH11-M,如SH11-M-500变压器空载损耗为240W,负载损耗5100W,比S11油浸变压器空载损耗降低60%。非晶合金干式变压器为SCRBH11,如SCRBH11-500空载损耗为450W,负载损耗4890W,SCRBH11-500空载损耗比SC10-500降低56%。

(4)SH11非晶合金油浸变压器及SCRBH11非晶合金干式变压器虽然非常节能,但具体使用时要综合考虑初期投资、投资回收期等方方面面因素,目前随着生产非晶合金变压器技术的普及,生产成本越来越低,推广使用非晶合金变压器无论技术还是经济上都切实可行(以下对SCRBH11非晶合金干式变压器和SC10环氧树脂干式变压器进行成本比较)。

从表可见:变压器容量越大,回收多投资金年限越短,因而采用节能型非晶合金变压器大有作为。

2照明节能

照明节能的基本原则是:保证不降低工作场所的视觉和功能要求,甚至要有所提高,在保证照度标准和照明质量的前提下,力求减少照明系统中的电能损失,最大限度的利用光能。

光效、光通维持率、平均寿命是三个重要参数。在相同功率下,光源的光效越高,光通维持率越高,寿命越长,则越节能。

平均照度公式:Eav(平均照度)=F(灯具光通量)*n(灯具数量)*u(利用系数)*η(灯具效率)/A(面积)*k0(照度补偿系数)

(1)选用高效节能光源:以下以飞利浦灯具为例1)室内照明中尽量采用荧光灯,避免采用白炽灯,40w白炽灯光通量约283lx,寿命约1000h,36w荧光灯光通量约3300lx,寿命约15000h,36w荧光灯光通量是40w白炽灯的12倍,寿命是15倍,从公式1可以看出在同样照度,u、η、A、k0相同情况下,采用荧光灯比白炽灯数量少12倍,灯寿命长15倍,采用荧光灯更经济2)在室外照明中,逐步减少高压汞灯,在适合的场所推广使用光效高、寿命长、光通量大的高压钠灯和金卤灯。如250w高压汞灯光通量5500lx,寿命10000h,显色指数为>40;250w高压钠灯光通量27000lx,寿命28000h,显色指数为25;250w金卤灯光通量19000lx,寿命10000h,显色指数可达65;显而易见,在对显色性有要求的场所,采用金卤灯比采用高压汞灯更合理经济(同样照度,u、η、A、k0相同情况下,采用金卤灯比高压汞灯数量少3.45倍,灯寿命长相当),采用金卤灯更经济,在对显色性无要求的场所,采用高压钠灯比采用高压汞灯更合理经济(同样照度要求下,u、η、A、k0相同情况下,采用高压钠灯比高压汞灯数量少4.9倍,灯寿命长2.8倍)。

(2)选用节能镇流器:气体放电灯光效高,但必须配备镇流器才能正常工作,传统的镇流器是电感镇流器,自身功耗大,经过多年发展,生产的节能镇流器有2类,节能型电感镇流器、高频(或低频)电子镇流器。如36瓦电子镇流器和传统电感镇流器相比,从功耗上分别节约5瓦,假如一天点亮7h,一年节电128千瓦时。

(3)选用高效灯具:灯具性能对节能至关重要,主要是灯具的效率和配光的选用,如果效率低、配光选用不合理,从公式1可以看出:u、A、k0、Eav相同情况下,η越大,n(灯具数量)越少,也就越节约电能,如灯具效率70%与50%相比,相同u、A、k0、Eav下,灯具效率50%时灯具数量要比灯具效率70%时灯具数量多40%,不仅增加投资,还增加了电能损耗。

(4)选用节能控制器。选用节能控制器的节能潜力基于2个方面:a.通常晚间电网电压高于标准电压,至使灯具超功率运行,不仅亮度超标,而且缩短了灯具寿命。b.由于深夜的照明需求急剧减小,可以适当降低亮度水平(符合照明标准规定和要求的亮度),通过对灯电路进行适当的稳压调压控制,可以节约更多的能源,同时延长灯具寿命。节能器采用平衡电压、降低亮度、谐波治理、无功补偿、从而达到改善电能质量、综合节电的效果,这种方式节电率达15~30%。娄底公路局于2003年对新星北路照明进行改造(采用智能照明节能控制器)表明,可节电25%~40%(5)智能照明控制系统:1)可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的移动探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外,还可以通过编程随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如,在靠近窗户等自然采光较好的场所,系统会很好地利用自然光照明,调节到最合适的水平。当天气发生变化时,系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之,无论在什么场所或天气如何变化,系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。2)智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率(40~70kHz)不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。3)传统照明控制采用手动开关,只有开和关,而且只能一路一路地开和关。而智能照明控制采用调光模块,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同的灯光效果,在节能方面可比传统照明控制节电20%以上。4)在智能照明控制系统中,通过系统人为地设置电压限制,可避免或降低电网电压以及浪涌电压对灯具的冲击,从而起到保护灯具,延长灯具使用寿命的作用。

(6)充分利用天然光节约电能:利用各种集光装置进行采光,将天然光引入室内进行照明,如反射镜方式、光导纤维方式、光导管方式,利用天然光措施同时结合人工照明,当天然光对室内照明照度可以达到要求时,关闭人工照明,只有当天然光对室内照明照度达不到要求时,开启人工照明,直到满足照度要求。

3其他方面节能措施

(1)选用节能电动机:高效电动机对节能效果相当明显,尤其大功率电动机,如选用变频变压调速电动机可节电30%。

(2)空调节能:一般来说,空调耗能占到建筑能耗的50-60%,因此空调节能意义重大,目前流行的做法有以下几个方案,优化冷源设备的组合,提高部分负荷下制冷系统的运行效率;充分利用天然冷源的新风空调;减少循环水泵电机的能耗;减少风机电耗;水系统采用变流量模糊控制变频节能技术;使用智能控制系统;通过上述方案,使空调达最佳节能效果。

(3)提高功率因数,减少无功补偿

(4)谐波治理:①谐波使变压器的铜耗增大,包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大,这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加,谐波使电压的波形变得越差,则磁滞损耗越大。②谐波使导体的交流电阻增大,增加有功损耗;③增加附加损耗,降低发电、输电及用电设备的效率和设备利用率;因此治理了谐波,也就减少了各种损耗,达到节能效果。

干式变压器范文篇8

一、10KV高压环网柜维护

武康线的远动房环网柜采用的六氟化硫开关,柜体是免维护的,要保证六氟化硫开关运行正常。

1、运行中的巡视检查

检查开关的外绝缘部分(瓷套)应完好,无损坏、脏污及闪络放电现象;对照温度—压力曲线,观察压力表(或带指示密度控制器)指示应在规定的范围内,并定期记录压力、温度值;分、合闸位置指示器应指示正确,并分、合闸应到位;整体紧固件应无松动、脱落;储能电机及开关内部应无异常声响;开关的分、合闸线圈应无焦味、冒烟及烧伤现象;开关接地外壳或支架接地应良好;开关外壳或操动机构箱应完整、无锈蚀;开关各件应无破损、变形、锈蚀严重等现象。

2、SF6开关的运行维护

每年对外壳锈蚀部分进行防腐处理及补漆;应定期对开关转动及传动部位作一次润滑(半年一次),并操动3次应正常;每两年一次对开关所有密封面定性检漏,不应有10-6atm.cm3/s以上的漏点存在;每年应进行一次SF6气体微量水分测试,测试结果对照水分—温度曲线,不应超过300ppm(20℃);其它项目,如绝缘、操作试验等可按有关规定定期进行,试验结果应符合相关标准。

检修时要注意开关在真空状态下不允许进行分合操作,以免损坏灭弧室零部件;机构在正常检修时,应将分、合闸弹簧能量释放。

3、SF6开关拒分或分闸速度低故障分析处理

SF6开关半轴与扇形板调整不当,扣接量过大(扣接量一般应调整在2~4mm范围内);辅助开关未转换或接触不良,要进行调整,并检查辅助开关的触点是否有烧伤,有烧伤要予以更换;SF6开关分闸铁芯未完全复位或有卡滞,要检查分闸电磁铁装配是否有阻滞现象,如有应排除;分闸线圈断线或烧坏应予以更换;SF6开关分闸回路参数配合不当,分闸线圈端电压达不到规定数值,应重新调整;SF6开关控制回路没有接通,要检查何处断路,然后进行针对处理。机构或本体有卡阻现象,影响分闸速度,可慢分或解体检查,重新装配;分闸弹簧预拉伸长度达不到要求,适当调整预拉伸长度;SF6开关分闸弹簧失效,分闸功不足,可更换分闸弹簧。

二、变压器柜的维护运行

(1)巡视检查

在通常情况下,干式变压器无需维护。平时运行巡视检查中禁止触摸,注视观察应注意紧固部件有无松动发热,绕组绝缘表面有无龟裂、爬电和碳化痕迹,声音是否正常。

(2)负荷监视

干式变压器有较强的过载能力,可容许短时间过载。按照IEC905《干式电力变压器负载导则》,指导变压器过负荷运行。不同的环境温度(θR)和起始负载(PV),干式变压器过负荷(P/PV)能力是不同的。干式变压器一般采用自然空气冷却(AN),连续输出100%容量。如配置风冷系统,采用强迫空气冷却(AF),输出容量可提高40%。温控系统通过温控箱和安装在低压绕组中的PTC测温元件,实现对变压器的温度检测与控制。自冷式变压主配置温控箱,变压器绕组温度超过安全值,温控箱会发出信号。强迫风冷配置温控箱应能停启冷却风机,并发出超温报警信号和超温跳闸信号。干式变压器的绕组、铁心最高温度不得超过155℃,最高温升100K。在超负荷运行中应密切注意变化,切忌因温升过高而损坏绝缘,无法恢复运行。

三、低压馈出柜维护

检查开关应接触良好,传动可靠,无烧损,固定良好。检查保险,应符合容量要求,接触良好。检查互感器,应与仪表匹配,接触部位无氧化。检查引入(出)线,应排列整齐,接触部位无氧化,接触紧密,更换绝缘不良配线(或电缆)。检查母线排,相色应明显,无氧化,修整不良母线和接点,涂刷已退色的各部油漆。检查端子排,编号完整正确,端子无损伤,导线排列整齐、弯曲方向正确,更换破损端子及绝缘配线。紧固各部螺丝,无松动。

四、远动柜的维护

1、巡视检查

设备端子及外观清扫,微机风扇过滤网清洗,显示器、键盘除垢。巡视控制或网络通道电缆路径。校对系统时钟。检查系统工作状态是否正常。检查项目包括:RTU遥控试验的对象及箱内设备运行情况,遥信和遥测值,各档工作电压值是否正常。

干式变压器范文篇9

关键词:新型110kV变压器气体绝缘变压器全密封变压器

一、110kV变压器选型

随着城市化进程的加快,在老城区改造和新区建设中,为减少占地采用GIS,还要适应电缆进城,电缆人地,无油化以及防火阻燃的消防要求,部份变电站采用新型的110kV变压器是一种不可回避的选择。除现有的110kV油浸式变压器之外,可以选择的新型变压器有:

1、干式变压器。主要是树脂浇注型的产品,目前在35kV配电系统中采用比较普遍,110kV级已有单相变压器组产品在运行,存在的问题主要还在于三相变压器线圈沿面设计场强过高,长期运行的绝缘可靠性及对环境的适应性还存在一些问题。IEC标准正在修改中,将要通过的新标准中提出的环境、气候和燃烧三项试验是考核干式变压器绝缘性能的重要方法。

2、气体绝缘变压器。主要是指SF6气体绝缘变压器,今后还要发展环保性能更好的新型气体绝缘介质。在密闭的变压器外壳中充以一定压力的气体绝缘介质,并使气体在气泵的作用下循环散热,要求本体和散热器有较好的承压密封性能,并保持年漏气率在—个较低的水平。目前在国内已有进口产品在运行。有的厂家也在积极引技术争取尽快实现国产化。IEC已有相应的技术标准。

3、耐高温绝缘的液浸式变压器。采用的固体绝缘材料有常规的纸绝缘或耐高温的绝缘材料,充以硅油,β油等高燃点的液体绝缘介质,分为混合型、半混合型、复合型等不同的组合方式,对一般使用的配电变压器可缩小体积,提高过载能力,改善其防火阻燃性能,是介于干式变压器和常规的油浸式变压器之间的一种选择。由于其价格适中,环保陛能较好,有一定的发展空间。对110kV级变压器,也不失为一种可供选用的产品。国内已有半混合型和混合型的耐高温液浸式变压器在应用。相应的IEC标准也在制定中。存在油色谱、瓦斯保护等问题,负载损耗好较高。

4、电缆变压器,国外的一些大公司已推出实用化产品,国内已有一些变压器制造厂和高校相结合正在开发类似产品,可望在110kV这个电压等级较好的解决变压器的无油化、防火阻燃性能。但主纵绝缘的概念和常规的绕组波过程理论,用于电缆变压器已有根本的改变。其绝缘结构设计及试验技术有待研究探讨。

二、变压器承受短路能力

城网用电力或配电变压器,由于其电压比较大,阻抗相对较低,故其承受短路能力也显得十分重要。IEC标准和国标已于近期修改,对变压器承受短路能力的试验提高了要求,从过去的试三次改为试九次,而且短路试验后的重复绝缘耐受试验的电压值也改为100%,雷电冲击等型式试验也要改在短路后进行。试验考核更为严格。从而对城网用变压器提出更高的要求,无疑对提前其运行可靠性是十分有利的。按老标准通过短路承受能力试验的变压器,是否能通过新标准的试验要求是值得考虑的问题。当然标准的贯彻还需要一个过程。但从标准实行之日起,就应按新标准进行试验,否则就违背了强制性标准的规定。

三、节能降耗

城网用变压器的节能降耗问题,历来受到广泛的重视。从上世纪七十年代开始,国家推行淘汰高耗能产品的政策,配电变压器己历经2—3次大的升级换代过程,目前各种类型的干式和油浸变压器都已接近国际较先进的水平。但距高效节能的要求尚存在一定差距。目前国家出于对资源和环境保护的紧迫要求,正在制定一系列的电工产品强制节能标准和引导对高效节能电工产品的节能标志认证工作,并辅以一定的政策鼓励。配电变压器也不例外。在节能降耗工作中应注意:

1、变压器的节能降耗,必须以不牺牲产品运行可靠性为前提。任何情况下,必须坚持可靠性第一的思想,在兼顾产品各项技术性能的前提下,进一步降低损耗,提高产品性能指标,避免过去曾出现过的升级换代产品动稳定性能下降,过励磁能力和过载能力也有所降低的教训。

2、变压器的节能降耗,必须坚持重点突破的方针。首先解决量大面广产品的节能降耗,带动同类产品的节能工作。例如配电变压器节能是否需要全系列强制要求,还是通过调查,确定一个通用一般的系列段产品,例如小容量段的产品制定限制损耗的标准。向国外发达国家学习,高度重视小容量配电变压器的标准化、通用性和互换性要求,以此带动其它产品的节能降耗设计。

3、变压器的节能降耗必须兼顾低压配电系统降低线损,减小电压波动,提高供电质量的连带效应,决不能孤立的看待配变节能工作。标准对配变的小型化,密布点,限制供电半径,降低低压配网线损,改善供电质量应有正确的引导,除了大功率集中供电负荷需要之外,应鼓励建筑设计部门因地制宜地合理配置变压器,在长期运行的经济性、合理性和增大配电装置一次性投资之间进行综合比较,改变现在配变单台容量越选越大的不正常的状况。

4、铜铁损耗比问题,即变压器负载和空载损耗比,是由变压器的负载率决定的。一般而言,负载率低,铜铁耗比应增大:反之负载率高,铜铁耗比应减小,但这都是建立在矽钢片材料性能不断进步的基础之上。过去惯用的做法是搞两个系列,一个系列适用于城网,负载率高:一个系列适用于农网,负载率低。能否在同一系列中,把握城、农网变压器的典型容量不同的特点,选取不同铜铁耗比的变压器。即农网采用的变压器,由于居住分散,容量一般较小,负载率低,可采用铜铁耗比大的变压器,而城网用变压器—般居住较集中,负载率较高,选用容量稍大而铜铁耗相对比较小的变压器。即系列容量低端和高端的变乐器不必强求采用统一的铜铁耗比。

对变压器损耗的评估,除有功损耗,即空载和负载损耗的总和之外,还应考虑无功损耗。在这方面目前采用的铁心多级接缝工艺,可将空载电流降至较低水下。卷铁心变压器空载电流也很低,具有一定优势。阻抗电压一般变化不大,对无功损耗影响不大,可不予考虑。对变压器而言,有功损耗所占比例较大,是影响变压器损耗的主要方面。

5、在推出一个新的节能型变压器系列来的时候,不能不考虑该系列各种不同容量规格产品设计中的材料消耗问题,在节能的同时,也不能过份地增加材料的消耗,应将单位容量的材料消耗量作为评价系列产品技术先进性、经济性的一个指标,进行综合考虑。且不应单纯追求材料性能指标要求,减少对国外材料供应商过份的依赖。

四、全密封变压器

为减少配电变压器运行维护工作量,已有相当部份的变压器厂将油箱从扁管式散热油箱或片式散热器油箱改为波纹式散热油箱或膨胀片式散热器油箱,取消了油枕。其中波纹油箱采用带气垫或不带气垫两种型式。变压器研究所已制定了相应的技术标准。在实际生产过程中,应注意波纹油箱的吞吐量和油的膨胀量的协调一致的问题,不能让油箱中产生过高的正压或真空,否则在反复的正压或真空作用下容易破坏运行中变压器的密封。而油箱的吞吐量与所使用的波纹片或膨胀片式散热器的钢板弹性有很大关系。如果达不到预期的吞吐量,就应该采用适当的油杯或小油枕来部分补偿液面的过份下降。对带气垫的全密封变压器也应注意油箱顶部结构的密封状况,以适应长期运行冷热交替的考验。真正起到全密封的作用。

五、组件及材料

近年来,随着改革开放的形势发展,许多国外的先进技术被引人,在变压器的组件及材料方面也不例外。例如套管,分接开关,散热器等组件和换位导线,纸绝缘材料,绝缘油等,已有不少国外厂商在国内建厂生产、销售。对变压器组件及材料质量提高起到了很大的推动作用。除了传统的结构形式之外,还有一些全新结构的组件制造技术被引入,例如插拔式电缆终端套管,从10kV到110kV已成系列供货等,无疑给我们提供了更多的选择。就是一些小的组件,例如温控器、气体继电器、油流计、油位计以及油泵、风扇、压力释放阀等也有较好的产品被引进。整体上提高了变压器的内在和外观质量水平。但不容否认的是也有一些国内的小厂在生产质量低劣的组件及材料,例如灰粉和介损较高的绝缘纸,自粘性换位导线的自粘胶流淌,用再生油替代新绝缘油等。在目前市场价格竞争激烈的情况下,制造厂的赢利空间已经很小,有的变压器厂管理水平低,为了达到赢利的目的,不惜牺牲变压器的长期运行可靠性和使用寿命。造成良莠不分、以假乱真的局面。采用一些质量低劣的组件和材料制成的变压器,出厂例行试验照样可以通过,而且在短期运行中间题也不会马上暴露。而一旦暴露,就有同类事故频发的症状,对电力系统的安全运行构成潜在威胁,我们必须对此保持警惕。重视组件和材料标准,加强人厂检验。

六、单相制供电和20kV高压配网供电

日前国内已有单相制供电和20kV配网供电的试点。单相制供电对于居住比较分散的别墅小区和度假村的供电较为有利。而20kV高压配网供电对于城市改善电网规划,电源结点,扩大供电范围是有利的。应该说这两项试点对变压器制造业来说均无太大的难度。特别是单相三线制供电的单相变压器,采用卷铁心结构,在节能降噪方面有较大优势。建议在新区建设中继续扩大试点范围。

七、110kV变压器局放试验

新的IEC标准和国标规定,110kV油浸变压器应在感应耐压试验的同时增加局部放电测量要求,且把这作为变压器出厂例行试验项目,逐台进行。这对控制变压器产品的制造质量,提高产品的设计和工艺水平是有利的。目前110kV变压器厂都在积极开展这项过去不曾做过的试验。相信通过局部放电测量的变压器产品将有更高的运行可靠陛。供电部门也应积极创造条件在交接验收试验中增加110kV变压器局部放电测量的要求,以此控制变压器的安装质量。

干式变压器范文篇10

关键词:新型110kV变压器气体绝缘变压器全密封变压器

一、110kV变压器选型

随着城市化进程的加快,在老城区改造和新区建设中,为减少占地采用GIS,还要适应电缆进城,电缆人地,无油化以及防火阻燃的消防要求,部份变电站采用新型的110kV变压器是一种不可回避的选择。除现有的110kV油浸式变压器之外,可以选择的新型变压器有:

1、干式变压器。主要是树脂浇注型的产品,目前在35kV配电系统中采用比较普遍,110kV级已有单相变压器组产品在运行,存在的问题主要还在于三相变压器线圈沿面设计场强过高,长期运行的绝缘可靠性及对环境的适应性还存在一些问题。IEC标准正在修改中,将要通过的新标准中提出的环境、气候和燃烧三项试验是考核干式变压器绝缘性能的重要方法。

2、气体绝缘变压器。主要是指SF6气体绝缘变压器,今后还要发展环保性能更好的新型气体绝缘介质。在密闭的变压器外壳中充以一定压力的气体绝缘介质,并使气体在气泵的作用下循环散热,要求本体和散热器有较好的承压密封性能,并保持年漏气率在—个较低的水平。目前在国内已有进口产品在运行。有的厂家也在积极引技术争取尽快实现国产化。IEC已有相应的技术标准。

3、耐高温绝缘的液浸式变压器。采用的固体绝缘材料有常规的纸绝缘或耐高温的绝缘材料,充以硅油,β油等高燃点的液体绝缘介质,分为混合型、半混合型、复合型等不同的组合方式,对一般使用的配电变压器可缩小体积,提高过载能力,改善其防火阻燃性能,是介于干式变压器和常规的油浸式变压器之间的一种选择。由于其价格适中,环保陛能较好,有一定的发展空间。对110kV级变压器,也不失为一种可供选用的产品。国内已有半混合型和混合型的耐高温液浸式变压器在应用。相应的IEC标准也在制定中。存在油色谱、瓦斯保护等问题,负载损耗好较高。

4、电缆变压器,国外的一些大公司已推出实用化产品,国内已有一些变压器制造厂和高校相结合正在开发类似产品,可望在110kV这个电压等级较好的解决变压器的无油化、防火阻燃性能。但主纵绝缘的概念和常规的绕组波过程理论,用于电缆变压器已有根本的改变。其绝缘结构设计及试验技术有待研究探讨。

二、变压器承受短路能力

城网用电力或配电变压器,由于其电压比较大,阻抗相对较低,故其承受短路能力也显得十分重要。IEC标准和国标已于近期修改,对变压器承受短路能力的试验提高了要求,从过去的试三次改为试九次,而且短路试验后的重复绝缘耐受试验的电压值也改为100%,雷电冲击等型式试验也要改在短路后进行。试验考核更为严格。从而对城网用变压器提出更高的要求,无疑对提前其运行可靠性是十分有利的。按老标准通过短路承受能力试验的变压器,是否能通过新标准的试验要求是值得考虑的问题。当然标准的贯彻还需要一个过程。但从标准实行之日起,就应按新标准进行试验,否则就违背了强制性标准的规定。

三、节能降耗

城网用变压器的节能降耗问题,历来受到广泛的重视。从上世纪七十年代开始,国家推行淘汰高耗能产品的政策,配电变压器己历经2—3次大的升级换代过程,目前各种类型的干式和油浸变压器都已接近国际较先进的水平。但距高效节能的要求尚存在一定差距。目前国家出于对资源和环境保护的紧迫要求,正在制定一系列的电工产品强制节能标准和引导对高效节能电工产品的节能标志认证工作,并辅以一定的政策鼓励。配电变压器也不例外。在节能降耗工作中应注意:

1、变压器的节能降耗,必须以不牺牲产品运行可靠性为前提。任何情况下,必须坚持可靠性第一的思想,在兼顾产品各项技术性能的前提下,进一步降低损耗,提高产品性能指标,避免过去曾出现过的升级换代产品动稳定性能下降,过励磁能力和过载能力也有所降低的教训。

2、变压器的节能降耗,必须坚持重点突破的方针。首先解决量大面广产品的节能降耗,带动同类产品的节能工作。例如配电变压器节能是否需要全系列强制要求,还是通过调查,确定一个通用一般的系列段产品,例如小容量段的产品制定限制损耗的标准。向国外发达国家学习,高度重视小容量配电变压器的标准化、通用性和互换性要求,以此带动其它产品的节能降耗设计。

3、变压器的节能降耗必须兼顾低压配电系统降低线损,减小电压波动,提高供电质量的连带效应,决不能孤立的看待配变节能工作。标准对配变的小型化,密布点,限制供电半径,降低低压配网线损,改善供电质量应有正确的引导,除了大功率集中供电负荷需要之外,应鼓励建筑设计部门因地制宜地合理配置变压器,在长期运行的经济性、合理性和增大配电装置一次性投资之间进行综合比较,改变现在配变单台容量越选越大的不正常的状况。

4、铜铁损耗比问题,即变压器负载和空载损耗比,是由变压器的负载率决定的。一般而言,负载率低,铜铁耗比应增大:反之负载率高,铜铁耗比应减小,但这都是建立在矽钢片材料性能不断进步的基础之上。过去惯用的做法是搞两个系列,一个系列适用于城网,负载率高:一个系列适用于农网,负载率低。能否在同一系列中,把握城、农网变压器的典型容量不同的特点,选取不同铜铁耗比的变压器。即农网采用的变压器,由于居住分散,容量一般较小,负载率低,可采用铜铁耗比大的变压器,而城网用变压器—般居住较集中,负载率较高,选用容量稍大而铜铁耗相对比较小的变压器。即系列容量低端和高端的变乐器不必强求采用统一的铜铁耗比。

对变压器损耗的评估,除有功损耗,即空载和负载损耗的总和之外,还应考虑无功损耗。在这方面目前采用的铁心多级接缝工艺,可将空载电流降至较低水下。卷铁心变压器空载电流也很低,具有一定优势。阻抗电压一般变化不大,对无功损耗影响不大,可不予考虑。对变压器而言,有功损耗所占比例较大,是影响变压器损耗的主要方面。

5、在推出一个新的节能型变压器系列来的时候,不能不考虑该系列各种不同容量规格产品设计中的材料消耗问题,在节能的同时,也不能过份地增加材料的消耗,应将单位容量的材料消耗量作为评价系列产品技术先进性、经济性的一个指标,进行综合考虑。且不应单纯追求材料性能指标要求,减少对国外材料供应商过份的依赖。

四、全密封变压器

为减少配电变压器运行维护工作量,已有相当部份的变压器厂将油箱从扁管式散热油箱或片式散热器油箱改为波纹式散热油箱或膨胀片式散热器油箱,取消了油枕。其中波纹油箱采用带气垫或不带气垫两种型式。变压器研究所已制定了相应的技术标准。在实际生产过程中,应注意波纹油箱的吞吐量和油的膨胀量的协调一致的问题,不能让油箱中产生过高的正压或真空,否则在反复的正压或真空作用下容易破坏运行中变压器的密封。而油箱的吞吐量与所使用的波纹片或膨胀片式散热器的钢板弹性有很大关系。如果达不到预期的吞吐量,就应该采用适当的油杯或小油枕来部分补偿液面的过份下降。对带气垫的全密封变压器也应注意油箱顶部结构的密封状况,以适应长期运行冷热交替的考验。真正起到全密封的作用。

五、组件及材料

近年来,随着改革开放的形势发展,许多国外的先进技术被引人,在变压器的组件及材料方面也不例外。例如套管,分接开关,散热器等组件和换位导线,纸绝缘材

料,绝缘油等,已有不少国外厂商在国内建厂生产、销售。对变压器组件及材料质量提高起到了很大的推动作用。除了传统的结构形式之外,还有一些全新结构的组件制造技术被引入,例如插拔式电缆终端套管,从10kV到110kV已成系列供货等,无疑给我们提供了更多的选择。就是一些小的组件,例如温控器、气体继电器、油流计、油位计以及油泵、风扇、压力释放阀等也有较好的产品被引进。整体上提高了变压器的内在和外观质量水平。但不容否认的是也有一些国内的小厂在生产质量低劣的组件及材料,例如灰粉和介损较高的绝缘纸,自粘性换位导线的自粘胶流淌,用再生油替代新绝缘油等。在目前市场价格竞争激烈的情况下,制造厂的赢利空间已经很小,有的变压器厂管理水平低,为了达到赢利的目的,不惜牺牲变压器的长期运行可靠性和使用寿命。造成良莠不分、以假乱真的局面。采用一些质量低劣的组件和材料制成的变压器,出厂例行试验照样可以通过,而且在短期运行中间题也不会马上暴露。而一旦暴露,就有同类事故频发的症状,对电力系统的安全运行构成潜在威胁,我们必须对此保持警惕。重视组件和材料标准,加强人厂检验。

六、单相制供电和20kV高压配网供电

日前国内已有单相制供电和20kV配网供电的试点。单相制供电对于居住比较分散的别墅小区和度假村的供电较为有利。而20kV高压配网供电对于城市改善电网规划,电源结点,扩大供电范围是有利的。应该说这两项试点对变压器制造业来说均无太大的难度。特别是单相三线制供电的单相变压器,采用卷铁心结构,在节能降噪方面有较大优势。建议在新区建设中继续扩大试点范围。

七、110kV变压器局放试验

新的IEC标准和国标规定,110kV油浸变压器应在感应耐压试验的同时增加局部放电测量要求,且把这作为变压器出厂例行试验项目,逐台进行。这对控制变压器产品的制造质量,提高产品的设计和工艺水平是有利的。目前110kV变压器厂都在积极开展这项过去不曾做过的试验。相信通过局部放电测量的变压器产品将有更高的运行可靠陛。供电部门也应积极创造条件在交接验收试验中增加110kV变压器局部放电测量的要求,以此控制变压器的安装质量。