第一章电力变压器-4

第一篇供配电设备•第三节干式变压器第一章电力变压器第三节干式变压器随着城市建设的迅速发展，干式变压器随之得到了很大发展。干式变压器的制造技术已比较成熟，适用于35kV及以下电压等级。由于干式变压器具有阻燃、防尘和防潮等良好的电气机械性能，现在已经作为普通油浸式变压器的更新换代产品，被越来越多地应用于配电系统和工矿企业的变电所，以及高层建筑、商业中心、石油、化工及采矿等对防火与安全有更高要求的部门。第三节干式变压器第三节干式变压器第三节干式变压器与油浸式变压器相比，干式变压器的优点是：其铁芯和绕组都不浸在任何绝缘液体中，它的冷却介质为空气，所用的绝缘材料（如环氧树脂等）不燃烧、不污染使用环境，运行维护工作量小等。第三节干式变压器干式变压器的缺点是：由于空气的绝缘强度和散热性能都比变压器油差，以空气作绝缘的干式变压器的材料消耗比油浸式要多。相同容量条件下体积较大，其承受冲击电压的能力也较油浸式差，使用条件一般限于不和架空线路相连，不会受到大气过电压作用的场合（否则应加特殊防雷保护）。一、干式变压器的分类1.浸渍绝缘干式变压器最早得到应用的干式变压器，制造工艺比较简单，导线采用玻璃丝包，垫块用相应的绝缘等级材料热压成型。将绕制完工的线圈浸渍耐高温绝缘漆，并进行加热干燥处理即成。现代浸渍绝缘干式变压器使用H级绝缘的芳香聚酰胺纸，真空浸漆后进一步提离了绝缘性能。第三节干式变压器第三节干式变压器国内浸渍绝缘干式变压器多用于水电站、地铁、高层建筑，因防火性能好，故仍然有专业工厂生产，并占有一定的市场。因为它以空气为绝缘介质，所以外型尺寸比树脂型产品大，重量也较重。由于散热条件好，浸渍式干式变压器绕组的最热点温度比平均温升高出不多，温度比较均匀，所以热寿命长。4种结构：树脂加填料浇注、树脂浇注、树脂绕包、树脂真空压力浸渍。•第三节干式变压器2.树脂干式变压器第三节干式变压器二、SC系列变压器结构特点SC系列（S——三相铜绕组变压器，C——固体成型绝缘）环氧树脂浇注干式变压器。SC系列变压器的结构：1.铁芯2.绕组3.自动温控保护系统4.冷却方式5.SC系列变压器的技术特点１—分接连片；２—风机；２０—XMTB信号温度计；２１—铭牌202112３—接地螺栓；４—下夹件；５—小车滚轮；６—小车架；７—高压尾头接线柱；８—高压连线；９—绕组；１０—高压分接区接线柱；１１—铁芯；１２—高压首头接线柱；１３—高压引线；１４—高压接线柱；１５—高压绝缘子１６—吊拌；１７—上夹件；１８—低压绝缘子１９—低压母线（铜排）；345678910111213141516171819第三节干式变压器1、铁芯SC系列变压器的铁芯采用冷轧晶粒顺向硅钢片叠制，45°斜接缝铁轭穿螺杆夹紧,环氧粘带绑扎结构，铁芯表面采用树脂涂复密封，耐潮湿，铁芯整体用拉螺杆（或拉板）拉紧，固定在底座上。夹件绝缘，底座绝缘采用硅橡胶衬垫，夹件和线圈之间采用弹性件可靠压紧，既满足各部件热胀冷缩的要求，又可以保证机械强度，并减低噪音。第三节干式变压器2、绕组高、低压绕组均采用铜导体，采用了全缠绕、玻璃纤维增强、薄绝缘、树脂不加填料在真空状态下浸渍式浇注，固化成型；高压绕组为分段筒式结构，降低了层间电压，可以改善电压分布，提高耐受大气过电压和操作过电压冲击的能力，高压绕组首、末端及分接头均采用铜螺母预埋结构，分接头的转换采用连接板调整；低压绕组为多层筒式结构；高、低压绕组均可设置轴向通风道。第三节干式变压器3、自动温控保护系统SC系列变压器采用了自动温控保护系统，在低压绕组第一匝导线处埋设铂热电阻测温元件，自动监测绕组温升情况，随着环境温度及负荷变化，当绕组温度达到限定温度时，温控器自动发出信号，控制风机启动（110℃）、风机停（90℃）、报警（120℃）和跳闸（145℃）。干式变压器绕组绝缘的耐热等级可以采用A、E、B、F、H、C级，常用B级和H级。干式变压器有多种形式，常用的有绝缘漆浸渍式、绕包式及树脂浇注式。干式变压器运行环境的最高年平均气温应≤20℃，各种耐热等级的干式变压器的绕组最热点温度不应当超过表1-6所列限值。第三节干式变压器3、自动温控保护系统在绕组上部测量的温度应低于表1-6中各值，干式变压器绕组为了防潮，外表均涂有浸渍漆或环氧树脂等包封材料，但在运输和使用中仍应特别注意防潮。此外，由于干式变压器散热能力差，在使用中应控制变压器不要过载，以免造成绕组绝缘损坏。第三节干式变压器4、冷却方式SC系列干式变压器有两种冷却方式，在额定负荷下采用自然空气冷却。当采用强迫空气循环冷却时，800kVA及以下的变压器可增容40%；800kVA以上的变压器可增容50%。第三节干式变压器5、SC系列变压器的技术特点:（1）电气强度高①固体绝缘具有较高的电气强度：其击穿电压34kV/mm；②绝缘水平高：树脂浇注干式变压器的基本冲击电压水平最高可达200kV，可承受一般断路器的操作过电压，装配避雷器后可承受雷电过电压；③局部放电量小。第三节干式变压器（2）机械强度高、抗开裂①树脂不加填料浇注；②真空树脂浇注工艺；③树脂包封层很薄；④树脂与玻璃形成的复合绝缘与铜导体的热膨胀系数基本一致.第三节干式变压器（3）热稳定材料的热容量大，绝缘等级高，绝缘材料均为F级及以上的绝缘材料，允许的温度为155℃，短路后绕组平均温度的最大允许值为350℃。第三节干式变压器（4）过负荷能力由于环氧树脂浇注干式变压器的热容量比油浸变压器的大，因此短时（30min内）的过载能力比油浸变压器强，但油的载热量是空气的30倍，故油浸变压器的时间常数比树脂浇注干式变压器大得多。所以油浸变压器在30min至8h的过载能力好一些。长期过负荷能力二者差异不大。第三节干式变压器（5）防潮、阻燃SC系列干式变压器可以在相对湿度100%的环境中长期运行。干式变压器还具有良好的阻燃性能，经过样品燃烧试验得到的结果，石英粉填料树脂绝缘的燃烧速度是0.7mm/s，而树脂与玻璃纤维绝缘的燃烧速度为0.32mm/s。因此，SC系列干式变压器自身燃烧特别困难，即使外界引燃变压器，也不会起助燃作用，一旦外界火源切断，变压器本身具有自动灭火的功能。第三节干式变压器---小结一、定义依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路、机械设备等的变压器；在电力系统中，一般汽机变压器、锅炉变压器、除灰变压器、除尘变压器、脱硫变压器等都是干式变压器，变比为6000V/400V和10KV/400V，用于带额定电压380V的负载。简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器.第三节干式变压器二、在结构上可分为两种类型:(1)固体绝缘包封绕组(2)不包封绕组第三节干式变压器三、干式变压器结构特点:1.铁芯：采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,铁芯硅钢片采用45度全斜接缝,使磁通沿着硅钢片接缝方向通过.2.绕组：有以下几种:(1)缠绕式(2)环氧树脂加石英砂填充浇注(3)玻璃纤维增强环氧树脂浇注(即薄绝缘结构)(4)多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式(一般多采用3,因为它能有效的防止浇注的树脂开裂,提高了设备的可靠性)3.高压绕组：一般采用多层圆筒式或多层分段式结构4.低压绕组：一般采用层式或箔式结构第三节干式变压器四、干式变压器形式:1.开启式：是一种常用的形式,其器身与大气直接接触,适应于比较干燥而洁净的室内,(环境温度20度时,相对湿度不应超过85%),一般有空气自冷和风冷两种冷却方式.2.封闭式：器身处在封闭的外壳内,与大气不直接接触.(由于密封.散热条件差.主要用于矿用它属于是防爆型的)3.浇注式：用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘,它结构简单.体积小.适用于较小容量的变压器.第三节干式变压器五、干式变压器特点及结构相对于油式变压器,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。第三节干式变压器五、干式变压器特点及结构目前，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。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。第三节干式变压器五、干式变压器特点及结构(1)节能低噪：随着新的低耗硅钢片，箔式绕组结构，阶梯铁芯接缝，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。(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。第三节干式变压器五、干式变压器特点及结构(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。第三节干式变压器五、干式变压器特点及结构(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。其中，用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变压器，电压有10、20和35kV三个等级，容量有800、2500和3300kVA，为减少谐波污染，从12脉波整流发展到24脉波整流；举世瞩目的长江三峡世界最大的840000kW发电机的励磁变压器，已由顺特厂研制成功，并通过了国家验收。第三节干式变压器广东顺特变压器有限公司人民大会堂、毛主席纪念堂、三峡水利枢纽工程、大亚湾核电站、浦东国际机场、塔里木油田、广州地铁、东方明珠电视塔……这些知名建筑和重点工程都有顺特电气的产品在安全运行。顺特电气秉承“优质、高效、重才、创新”的企业精神，以技术、品质和诚信铸造了一个城网电气行业的著名品牌。顺特的目标是：建设具有综合配套能力和国际高水平的城网电气设备研究制造中心！（其前身是国家二级企业-广州高压电器厂）体制改革后新的股份制企业，是原中国机械电子工业部第一批定点生产变压器的厂家之一，被国家经贸委推荐为第一批城乡电网建设与改造主要设备生产企业之一。1958年创建，已有四十多年生产变压器和高压开关的历史，生产的110~220kV级变压器已有近千余台，在全国各地安全运行。由于产品在机电市场上良好的信誉，连续十年被评为“重合同守信用”的先进单位，是广东省变压器和开关行业的龙头企业，全国变压器行业华南组长厂。2000年10月转制为广州广高高压电器有限公司。