干式变压器在的发展干式变压器在的发展
干式变压器简介
干式变压器的应用前景
(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。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。 可以预言,21世纪的配电变压器将属于性能优越、 低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。
二、干式变压器的特点和形式
二、干式变压器的特点和形式
(一)、干式变压器的形式
1、开启式:变压器身与大气相通。这种干变的结构与油 浸变压器的结构非常相似,就像一个没有油箱的油浸变压 器的器身。 由于空气的冷却能
力要比变压器油差得多, 为了保证适当数量的冷 却空气吹入绕组,这种 变压器要求轴向冷却空
如 : 高层建筑、商业中 心、地铁、机场、车站、 工矿企业和发电厂。
特别适合于易燃、易爆 等防火要求高的场所安装 使用
干式变压器的特点和形式
• (二)、干式变压器的结构特点
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)多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式(一般采 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
干式变压器工作原理
干式变压器工作原理干式变压器是一种常见的电力设备,它能够将高电压变成低电压,并且可以在不使用液体绝缘剂的情况下工作。
干式变压器具有安全可靠、环保节能等优点,因此在各个领域得到了广泛的应用。
那么,干式变压器是如何工作的呢?下面将从以下几个方面进行详细介绍。
一、干式变压器的基本构造干式变压器由高压侧和低压侧两部分组成,其中高压侧包括高压线圈和铁芯,低压侧包括低压线圈和铁芯。
铁芯由多个薄片叠加而成,并且在叠加时需要采取交错排列的方式,以减小磁滞损耗和涡流损耗。
线圈则由导线绕制而成,并且需要经过严格计算和设计才能保证其符合规定的电气参数。
二、干式变压器的工作原理1. 磁通产生当高压侧通电时,会在高压线圈中产生磁通。
这些磁通会通过铁芯传递到低压侧,并在低压线圈中诱导出电动势。
这个过程可以用法拉第电磁感应定律来描述。
2. 磁通变化当高压侧的电流发生变化时,会引起高压线圈中的磁通发生变化。
这些变化的磁通会通过铁芯传递到低压侧,并在低压线圈中诱导出电动势。
这个过程可以用楞次定律来描述。
3. 电流传输当低压线圈中产生电动势时,如果有负载接入,就会产生电流。
这些电流会通过导线传输到负载上,并且完成功率转换的过程。
三、干式变压器的优点1. 安全可靠干式变压器不需要使用液体绝缘剂,因此不存在漏油、爆炸等安全隐患。
同时,干式变压器还具有较高的绝缘强度和耐热性能,能够在恶劣环境下正常工作。
2. 环保节能由于不需要使用液体绝缘剂,因此干式变压器不会对环境造成污染。
同时,由于其高效节能的特点,能够有效降低电网的能耗和排放。
3. 维护简便干式变压器不需要定期更换绝缘油,因此维护成本较低。
同时,由于其结构简单,也方便进行日常检修和维护。
四、干式变压器的应用领域干式变压器广泛应用于各个领域,包括电力、工业、建筑等。
其中,在一些对环境要求较高的场所,如医院、学校等公共场所中,更是得到了广泛的应用。
五、干式变压器的发展趋势1. 高效节能随着社会经济的发展和环保意识的提高,人们对于能源利用效率和节能减排方面提出了更高要求。
试述干式变压器的应用与未来发展趋势
科
试述 干式变压器 的应用 与未来发展趋势
( 尔滨第二 电业局 。 哈 黑龙江 哈 尔滨 10 0 ) 500
摘 要: 干式变压 器在世界 范围内 得到迅速发展, 时间要 追朔到 2 世纪中后期 , 只有半个世纪 。 前世界 已经有的各种类型的干式 变压器 0 至今 目 基 本上在我 国市场 上都 已经出现 , 干式变压器的 用户有 了比较 多的选择余地, 这是好事。从 结构节能、 降噪环保、 多用途发展 、 面介绍干式变压 等方 器的现状水 平, 并对其 未来发 展予 以分析 阐述。
关键词 : 干式 变压器 ; 节能 ; 降噪 ; 发展
随着我国现代化建设的发展, 城乡电网负荷 反复进行试验验证, 终于取得了突破 , 并很快将科 节能勋 I 1 宁静。 然而 , 对于单纯靠材料的投入 来降 不断增加。 0 2 世纪 9 年代干式变压器在我国 0 得以 研新成果落实到产品上。 几 十 年来 , 更新了—代又 低铁损、 或铜损、 或噪声 , 我们认为是都是不可取 广泛应用。 随着城乡电网建设和改造、 西部大开发 代产品 , 使干变噪声大幅度下降。 新系列配电变 的。 的步1 Ⅱ 、 勋 快 北京申办 2 0 年奥运会的成功, 08 长 压器已将其噪声 比现行国标降低达 1_oB ) O2d ( : A 5 2 2高可靠性 江三峡水利工程开始发电,干式变压器面临着新  ̄ 0k A 5 0 V 及以下容量的配电变压器 , 噪声_般可 电气产品 , 尤其是变压器 , 其运行可靠性是 的发展机遇 , 其产销量必将有新的飞跃。因此 , 就 控 制 在 5 d ( ) 以 内 ; k 特 大 容 量 如 特别重要的。我国现已生产了数以万计的干式变 0B A 3 V 5 干式变压器的现状及其发展趋势, 谈谈想法。 l00V  ̄ 0 k A电力变压器通常可控制在 6 d ( ) 0 B A 左 压器 , 运行在各个领域、 各项重点工程 、 重大项 目 1 结构简介 右 。可以这样说, 人制造出的干变 , 中国 已经基本 上 , 对产品可靠性的要求不言而喻。然而, 现实情 铁芯选用进 口低损耗优质晶粒取 向冷轧硅 上解决了变压器噪声扰民的问题 ; , 同时 噪声控制 况是不容隐晦的。 某些劣质产品以低价推销充斥 钢片。 铁芯剪切在德国进 口 的乔格( E R ) G 0 G 生产 已达到世界先进水平。 市场 , 根本无可靠而言。因此 , 当前干式变压器的 线上进行 , 毛刺小于 0 2 m, 高了铁芯叠片系 .r 提 0a 4干式变压器的类型 可靠性问题 , 严肃地摆在于变研发制造者和干变 数, 减少了空载损耗。采用平板夹件, 拉板穿心压 当前 , 存在着以欧洲为代表 的树脂浇注干式 使用者的面前。前者认真制造出可靠性高的干式 钉结构。铁芯片为 4 o 5全斜接缝、 五片五阶梯步进 变压器( R T 及 以美国为代表的浸漆型干式变 变压器 , CD) 后者_定要把产品的可靠性放在首位 , 而 式叠片方式。 铁芯采用聚酯带绑扎固定, 外表喷涂 压器 )O T 两种类型。我国及一些新兴工业国 不要贪图 ( VD ) 便宜。 耐热绝缘漆。 通过选择合理的磁通密度, 在降低空 家( 日、 如 韩等) 与欧洲相似, 由早期采用浸漆式干 5 环保特性认证 3 载损耗的同时也有效地降低了产品噪声。低压线 变发展到采用树脂真空浇注干变 , 该项技术在我 有关人士在《 环氧树脂浇注干式变压器环保 圈在法 国 口的 S A 箔式绕线机上,采用进 口 国得以飞速发展。 进 CL 近来, 有几个厂家从国外引进了 特性分析》一文中 强调 : “ 环氧树脂浇注干式变压 铜箔绕制。 层间绝缘为特殊的 F 级绝缘材料 , 用 N ME 线圈 O X纸作绝缘的浸漆式干变( V T , O D )因各 器是一种清洁环保的电力设备 ,其设计制造 、 运 绕制后经端封处理, 加热固 化成为一坚 固的整体 。 方面的原因 , 未 占 尚 据国内较大市场。 行、 最终鼾全过程均符合 I 10 1 S 4 0 及有关环保标 O 高压线圈采用绝缘耐热等级为 H级的漆包扁铜线 环氧树脂浇注的干式变压器机械强度高, 耐 准和法规的要求 。 寿命终结后完全可拆解并回收 绕制 , 然后经进 口 浇注生产线 , 在高真空状态下采 受短路能力强 , 防潮及耐腐蚀性能特别好 , 且局放 有价材料, 回收利用率可达 9%以上。 0 已有成熟的 用新型模具进行环氧树脂浇注。 其线圈表面光洁, 小、 运行寿命长、 损耗低、 过负荷能力强, 企业设计 处理技术和设备用于分离浇注线圈中的导体和树 无分界面痕迹 , 产品不需刷漆处理。 产品即便是在 制造经验丰富,产品具备高安全可靠性及 良 好的 脂绝缘材料 , 拆解出的树脂绝缘材料可综合利用 、 低温环境下使用也不会开裂, 具有良好的机械强 环保特性, 尤其是运行业绩非常好……据变压器 燃烧( 发电) 或填埋处理等。” 度。 产品装配中, 上下铁轭垫块与线圈采用橡胶板 行业统计, 此树脂真空浇注干变( R T 在我 国市 CD) 5 . 4大容量 弹性压 紧, 提高了变压 占 有率高达 9 % 0 以上。H级绝缘与 F 级绝缘的环 配电变压器容量通常在 2 0 k A以下。 目 , 0V 5 在外形、 基本结构方面极 前, 度。 产品外壳美观大方, 防护等级为 I 0 外壳用 氧树脂浇注干式变压器 , P 。 2 于式变压器的研发生 产以此为主。 随着城市用 铝合金材料均经过特殊工艺处理 , 可保证长期使 为相近。 不同之处主要是采用 H级绝缘环氧树脂、 电负荷不断增加, 城网区域性变电所越来越深人 用不变色。 外壳结构考虑了产品安装使用特点, 采 导线匝绝缘要用 M M X纸包烧、部分线圈绝缘 城市 中心区、 O E 居民小区、 大中型厂矿等负荷中心 , 用可拆式结构 , 方便安装就位。 以 产品可根据用户 件要用 N M X纸板制造 。 O E 其代表厂‘ 特电气” 3 k 顺 , 5 V大容量 的区域供电干式电力变压器将获得 要求安装冷却风机。 安装冷却风机的产品, 可提高 早在六、七年前就已生产了多台H级绝缘的干式 广 泛 应 用 。 目前 ,我 国 已经 生 产 了 3 k 5 V, 容量 4 %。 0 变 压器 。近 来 ,为长江三峡 水利枢 纽生产 的 1, 0 V 6 0 k A和 2 00 V 等超大容量的干变 ( 0  ̄ 0k A 其 2损耗 7 0 W 发电机组励磁变压器 ( 0M 单相容量 3 V 、 中 M A 有数台是用 M R开关进行有载调压 的)若工程 , 干式变压器的革新 , 主要集 中在节能、 、 2 M A 就是H级绝缘、 环保 . V ) 2 环氧树且 浇注的。 匕 由于采 需要 ,还可以设计制造出更大容量的各种各样的 性能参数的优化等方面。 为了降低损耗 , 采取了一 用 H级绝缘、 F 按 级进行温升考核 , 变压器不但具 干式变压器。 系列措施 , 选购优质低耗的晶粒取向冷轧硅钢 有环氧树脂 浇注式结 构的优 点——抗 短路能 力 如: 5 多功能组合及智能化 5 片, 先进的硅钢片剪切线 , 阶梯步进铁心接缝 , 合 强 、 免维护、 难燃阻燃等 , 而且具有更高的超铭牌 从只具单一变电功能的变压器, 向带有强迫 理的铁J 、 线圈结构 , 不迭上轭等先进工艺以及计 运动能力。相对于其他类型 H 级绝缘的干式变压 风冷、 保护外壳、 功率计量、 封闭母线、 各种低压侧 算机三维优化设计等 , 使其新系列产品损耗值达 器, 环氧树脂浇注式技术更为成熟、 可靠。 向出线、 计算机接口 等多功能组合式变压器发展, 到世界先进水平 : ( ) 新系列比现行 国标《 s s ̄ c o 干 5未来发展 到引入 T u智能化终端, T 具有数据处理 、 状态控 式变压器技术参数和要求》G , o2 ) ( BI 28空载损耗 ' l 随着干式变压器在我国的不断开拓创新 和 制、 状态显示等功能, 从而使变压器成为一种多功 P 下降 3%, 0 3 负载损耗平均下降 1%, 5 总损耗平 大量推广应用 ,国内的没汁制造技术 已达世界一 能智能化、 随时处于最佳运行状态的电气设备。 随 未来的干式变压器预计将获得进一步发 着信息化技术的不断发展 , 均下降约 1%。 9 然而 , 值得注意的 , 是 在相同原材 流水平 , 变压器将进一步加速 料的情况下, 苛求更低的损耗值是不尽合理的。 此 展 。 完善其智能化进程。 时, 空载损耗的降低将导致用铁( 硅钢片) 量增加, 51节能低噪 . 近年来各企业对 N m xH级绝缘 、 晶合 o e 非 负载损耗的降低将导致用铜量增加。收
干式变压器的发展趋势
干式变压器的发展趋势杨 乐(宁夏电力公司 银川供电局 宁夏 银川 750000)摘 要:当前我国的干式变压器已经跟上海外市场生产出各种各样的满足用户的产品。
主要是从干式变压器的发展趋势入手,分析其节能环保性、多功能性以及TTU智能终端等主要的几个方面,与此同时还针对干式变压器今后如何进行研发的提出相应的意见,给生产厂家和用户参考。
关键词:趋势;发展;变压器;干式;损耗中图分类号:TM421 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1110021-02干式变压器的发展和应用是一个过程,随着经济的发展而和发展比较快的日韩等国家最初是使用的是浸漆型干式变压不断的发展。
早在20世纪中后期各国就已经开始使用干式变压器,但是现在都采用的是树脂浇注干式变压器。
而且我国在树器了,而我国是在上世纪九十年代开始逐渐推广的,随着我国脂真空浇注干变的研发上做了很多的研究并得到了很好的进社会主义市场经济的建设和城乡经济的发展,各个地区对干式展。
现在从海外市场引进浸漆式干变(OVDT)的话还不能动摇变压器的需求也逐渐的增加,从刚开始的电网的建设、国家西树脂真空浇注干式变压器的主导地位,主要的原因就是环氧树部大开发战略的实施到最近的2008年奥运会的举办,长江三峡脂浇注的干式变压器的优越性。
环氧树脂浇注的干式变压器不水利工程投入使用都离不开干式变压器不断创新和应用。
仅是机械强度高,耐受短路能力强,而且防潮及耐腐蚀性能相当的好。
它的发展得相当完备,相比于别的类型的变压器局放1 我国干式变压器的现状更小、使用寿命大大增加、损耗值降低到尽可能的程度、运转上世纪八九十年代开始我国就开始引进干式变压器。
现在时负荷能力很好。
经过长时间的发展,企业对于环氧树脂浇注我们国家的变压器生产已经能够达到国际标准,不仅注重保护的干式变压器的产品设计和开发已经拥有了很多经验,使得该自己的知识产权还不断的进行产品的研发。
随着改革开放和加产品的安全性能和环保性能都能达到国际标准。
干式变压器的发展及工程应用
内 蒙 古石 油化 工
3 3
干 式 变 压 器 的 发 展 及 工 程 应 用
王 涛
( 内蒙古化工职业学 院) 摘 要 : 绍 干 式 变 压 器 在 我 国 的 发 展 过 程 以 及 干 式 变 压 器 具 有 无 油 、 火 、 命 长 、 噪 、 护 简 介 防 寿 低 维
础 , 展 干 式 变 压 器 的 耐 气 候 ( 、 、 ) 耐 环 境 开 CO c1 c2 、
品 在 各 地 投 往 运 行 。试 制 的 1 0 V 树 脂 绝 缘 干 式 变 k 1
压 器 样 机 已经 问 世 。
2 2 容 量 .
( 、 、 )耐火 ( 、 、 ) 性 的研 究 与认 证 。 EO E1 E2 、 F0 F1 F2 特 34 大 容 量 : 5 ~ 20k . 从 0 5 0 VA 配 电 变 压 器 为 主 的 干 式 变 压 器 , 1 0 0 2 0 0 VA/ 5 V 电 力 向 0 0  ̄ 00 k 3k
在 电磁场 计算 、 过 程 、 注 工艺 、 点 温升 、 放 机 波 浇 热 局
目前 大 批 量 生 产 主要 集 中 于 lk 电 压 等 级 , OV
理 、 保 体 系 、 靠性 工 程等 方 面进 行大 量 的基础 研 质 可 究 、 极 进 行 可 靠 性 认 证 , 一 步 提 高 干 式 变 压 器 的 积 进 可靠性 。
33 . 环 保 特 性 认 证 : 欧 洲 标 准 HD4 4为 基 以 6
各 发 电 厂 站 多 为 6 V 电 压 。 1 ~ 2 k 产 品 也 常 有 k 5 0V
订 货 。 目前 国 际 上 树 脂 绝 缘 干 式 变 压 器 最 高 电 压 为 3 k , 国 几 家 大 厂 以 生 产 近 百 万 千 伏 安 3 k 产 5V 我 5V
干式变压器技术的发展及其在电力生产中的应用综述
了B级绝缘的国外 叫做 《 V 》 的敞开、通风 量逐年迅猛递增 ,据行业有关资料分析统计,全 0 DT 冷 却干 式 变 压 器 。这 种 干式 变 压器 由于 绝 缘材 料 国干 式变压器每年 以高达 2 %以上的增长率递 0
价 格 高 ,性 能 差 ,制造 工 艺简 单 , 使得 变压 器 可 增 :l 8 约 7 0MV 9 9年 0 A,l 9 9 1年就 超 过 了 l0 0 0
1 0 V 0 0k A)干 式 变 压 器 通 常 可控 制 在 5 d 6 5 B甚
至更低。 12 有 载调 压 .. 4
19 9 7年 88 0MV 0 A, 1 9 年 近 1 0 A。 98 00 0MV 20 0 5年 更 是超 过 了 3 0 A。 00 0MV 从 上列 数 据 可 见 , 中 国 已经 成 为 世 界 上干 式 变 压 器 产 销 量 最 大 的 国家 之 一 。随 着 我 国城 网 、
收稿 日期:2 0 -80 . 0 70 -1
作者简介:王京,男,山西大唐国际云 冈热 电有限公司工程师
维普资讯干式变压器技术的发展及其在 电力生产中的应用综述
MV A:1 9 9 5年 62 0MV 1 9 0 A, 9 6年 75 0MV 0 A,
越 来越 靠 近 人 们活 动 中心 , 时 安全 是第 一 位 的 , 此
动 作用 。 而这种配 电变压器容量不用大 ,电压不会高 ,采 11 干式 变压 器在 我 国迅 猛 发展 . 用 干 式变 压 器 是最 好 选 择 。直 到 2 0世 纪 5 0年代 在 我 国 , 由于 种种 原 因 ,2 0世 纪 8 0年代 中 末6 0年代 初 ,随着 环氧 树 脂 等 新材 料 的 出现 , 世 才逐步推广使用干式变压器 。 0 2 世纪 8 年代末 , 0
变压器产业及技术现状和发展趋势
变压器产业及技术现状和发展趋势随着新增发电装机的不断增长,我国对各类变压器的需求也持续增长。
近年来,国内变压器行业通过引进国外先进技术,使变压器产品品种、水平及高电压变压器容量都有了大幅提高。
国内企业生产的变压器品种包括超高压变压器、换流变压器、全密封式变压器、环氧树脂干式变压器、卷铁心变压器、组合式变压器等。
此外,随着新材料、新工艺的不断应用,国内各变压器制造企业还不断研制和开发出各种结构形式的变压器,以适应市场发展。
1 变压器行业规模和市场结构分析目前,我国注册的变压器生产企业1000多家(包括电力变压器、电子变压器、互感器和整流器等相关企业),有能力生产500kV变压器的企业不超过10家,其中包括特变电工的沈阳变压器厂、衡阳变压器厂、西安变压器厂、保定天威保变电气股份有限公司、常州东芝变压器有限公司、重庆ABB变压器有限公司、上海阿尔斯通变压器有限公司等;能生产220kV变压器的企业不超过30家,生产110kV级的企业则有100家左右,其中年产超过百台的企业有特变电工衡变、沈变,保变、青岛青波、华鹏等厂家;生产干式配电变压器的企业约有100家,生产能力在100万kV?A以上的企业有顺德、金乡、许继、华鹏等厂家;生产箱式变压器的企业有600~700家。
我国变压器行业规模庞大,但中小企业居多。
根据截止2008年11月的统计,我国变压器行业内共有企业1589个,工业总产值超过1亿的只有130多家,员工人数超过2000人的只有16家。
根据统计,销售收入最高的保定天威达到了107.9亿元,占全行业的5.86%,前10名企业的累计份额为20.6%。
近年来,通过技术改造、兼并重组和扩张等方式,我国变压器类产品的生产能力大幅度提升。
例如,特变电工拥有沈阳、衡阳、新疆、天津生产厂,西电公司拥有西安、常州生产厂,保定天威拥有保定、秦皇岛、合肥等生产厂。
三个集团变压器类产品的生产能力均接近或超过80000MV?A。
干式变压器的发展研究
树脂 浇 注式 的工 艺 特点 就是 必 须依 靠 模具 并采 用专 用浇 注设 备 , 真空状 态 下 使线 圈浇 注 成 型 。 在
型 。与欧 洲相 似 , 国及 一 些 新 兴 工 业 国家 ( 日、 我 如
固体绝缘包封式 ) S 敞开式 ) 、G( 。也可按 绝缘等级 分 , B级 , 有 F级 , 级 和 C级 , H 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
端恶 劣 的环境 条件下 。
2 )由于厚 绝缘 难 于解决 开裂 问题 , 国成 功 地 我
从德国 引进不 带 石英 填料 的 纯环 氧树 脂 薄 绝缘
4 局放小 , ) 运行寿命长
由于线 圈 经过 真 空处 理 和 浇 注成 型 , 间和 层 匝
( — m 技术 , 1 3 ) m 它使我 国的干式变压器技术得 到
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 , 压 器 内部 的部 分 绝 缘 材料 采 变 用N M X O E  ̄绝缘 纸 。它 成 功地 解 决 了变压 器 内部
性能参考 温度(C) c
8 0
9 5
10 0
10 2
15 4
l5 5
10 7
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
干式变压器的基本知识
由于应用场合对于干变的要求较严格,因此,干变常用的耐热 等级为B、F、H绝缘材料。 提高绝缘材料的耐热等级,采用H级绝缘材料是干式变压器当前 的发展方向。 干式变压器各部位的温度是不同的。在额定运行条件下,并保 证绝缘具有正常寿命时,各部位的温度不应超过相应的绝缘材 料的允许最高工作温度。 干式电力变压器各部位的温升是指发热体对周围空气的温升, 但周围空气温度在一年四季是变化的,负载也是随时间而变化 的,因而变压器各部位的温度也是随时间而变化的。变压器绝 缘寿命取决于变压器整个绝缘系统的最热点温度,干式变压器 在额定负载下,最热点温度不超过绝缘允许的最高工作温度, 在此温度下干式电力变压器可连续运行20—25年。
10.匝间短路
干式电力变压器的层间、匝间,特别是树脂绝缘干式电力 变压器二次绕组的匝间,若发生短路故障是无法修复的,只 能整台变压器报废或更换相应绕组。因此保证绕组匝间绝缘 机械和电气强度具有重要意义。
树脂绝缘干变的匝间短路原因了,多数是由于绝缘中含气 隙(气泡)或者是在绕组绕制过程中由于工艺原因,在匝间 绝缘处绝缘树脂未填满以及绝缘树脂流失,造成绝缘首先发 生局部放电,从而导致匝间绝缘损坏。
各种绝缘材料的耐热等级的允许最高工作温度是一定的。如表
变压 器部
位
绕组
铁心 及结 构件 表面
耐热等 级
A E B F H C
允许最高工作温 度(℃)
105 120 130 155 180 220
温升限值(K)
60 75 80 100 125 150
测量 方式
电阻 法
应使相邻绝缘不损 温度
伤的温升
计法
干式变压器培训材料 干变部
薛知才 2015-9-25
培训目的:
论干式变压器在电力系统的应用与发展
孙 晓辉 ( 哈尔滨电业局香坊供电局)
4 千 式 变压 器 的 类 型 当前 , 在 着 以欧 洲 为 代 表 的 树 脂 浇 注 干 式 变 压 器 ( R T) 存 C D 及 发 的步 伐 加 快 、长 江 三 峡 水 NT 程 开 始 发 电 , 式 变压 器 面 临 着 新 的 发展 机 以美 国 为代 表 的浸 漆 型 干 式 变压 器 )O D ) 种 类 型。我 国及 一 些 , 干 ( V T两 遇, 其产 销 量 必 将有 新 的 飞 跃 。 因此 , 干式 变 压 器 的现 状 及 其 发 展 趋势 , 就 我 新 兴 工 业 国 家( 日、 如 韩等 ) 与欧 洲 相似 , 由早 期 采 用浸 漆 式 干变 发 展 也 来 谈一 些 。 到 采 用 树脂 真 空 浇 注 干 变 , 项 技 术在 我 国得 以飞 速 发展 。 近 来 , 该 有 关键 词 : 式 变压 器 节 能 降 噪 发 展 干 几 个 厂 家 从 国 外 引进 了用 N 0ME 纸 作 绝 缘 的 浸 漆 式 干 变 X 干式 变 压 器 在 世界 范 围 内得 到 迅 速 发 展 ,时 间 要追 朔 到 2 O世 ( D )因各 方 面 的原 因 , OV T , 尚未 占据 国 内较 大市 场 。 纪 中后 期 , 今 只 有半 个 世 纪 。 至 目前 世界 已经 有 的各 种 类 型 的干 式 变 环 氧 树 脂 浇注 的干 式 变压 器 机 械 强度 高 , 受短 路 能 力 强 , 耐 防潮 压 器基 本 上 在我 国市 场 上都 已经 出现 ,干 式 变压 器 的 用 户有 了 比较 及 耐 腐 蚀 性 能特 别好 , 局 放 小 、 行 寿 命 长 、 耗 低 、 负荷 能力 且 运 损 过 多 的选 择 余地 , 这是 好 事 。 文章 从 结 构 节 能、 降噪 环 保 、 多用 途 发 展 、 强 , 业 设计 制 造 经验 丰 富 , 品 具 备高 安 全 可靠 性 及 良好 的环 保特 企 产 等 方面 介 绍 干式 变 压器 的现 状 水 平 , 并对 其 未 来 发展 予 以分析 阐述 。 性 , 其 是 运行 业 绩 非 常好 … …据 变 压器 行 业 统计 , 树脂 真 空 浇注 尤 此 1 结构 简 介 干 变 ( R T) 我 国市 场 占有率 高 达 9 % 以上 。 C D 在 O 铁 芯选 用 进 口低损 耗 优 质 晶粒 取 向冷轧 硅 钢 片 。铁 芯 剪切 在 德 H 级 绝缘 与 F级 绝 缘 的环 氧 树脂 浇 注 干 式 变压 器 , 外形 、 本 在 基 国进 口 的乔 格 ( E G) 产 线 上 进 行 , 刺 小 于 OO mm, 高 了 G OR 生 毛 2 提 结 构 方面 极 为 相 近 。 不 之 处主 要 是 采用 H级 绝 缘 环氧 树 脂 、 线 导 铁 芯 叠 片 系数 , 少 了空载 损 耗 。 减 匝绝 缘 要 用 M0ME X纸 包烧 、 分线 圈绝 缘 件 要 用 N 部 OME ×纸 板 制 采 用平 板 夹件 , 拉板 穿 心压 钉 结 构 。 芯 片为 4 。 全 斜 接 缝 、 铁 5 五 造 。其 代 表 厂 “ 顺特 电气 ” 早在 六 、 年 前就 已生 产 了 多 台 H级 绝 缘 , 七 片五 阶梯 步 进 式 叠 片方 式 。 芯 采用 聚 酯 带绑 扎 固定 , 铁 外表 喷涂 耐 热 的干 式 变 压器 。 近来 , 长 江 三 峡 水利 枢 纽 生产 的 7 0 为 0 MW 发 电机 绝 缘 漆 。 过选 择 合 理 的磁 通 密 度 , 降低 空 载 损耗 的 同时 也有 效地 通 在 组 励 磁 变 压器 ( 相 容 量 3 A 22 A) 是 H 级绝 缘 、 氧 树 脂 单 MV 、 .MV 就 环 降 低 了产 品 噪 声。 浇 注 的 。由于 采 用 H级 绝缘 、 F级进 行 温升 考 核 , 压器 不但 具 有 按 变 低 压 线 圈在 法 国进 口的 S AL 式 绕 线机 上 ,采 用进 口铜 箔绕 环 氧 树脂 浇 注 式结 构 的优 点— — 抗 短路 能力 强 、免 维 护 、难 燃 阻 燃 C 箔 制 。层 间 绝缘 为特 殊 的 F级 绝 缘 材料 , 圈绕 制 后 经端 封 处 理 , 热 等 , 且 具 有更 高 的 超 铭牌 运 动 能 力。 线 加 而 固 化成 为 一坚 固的 整体 。 相 对 于 其 他 类 型 H级 绝 缘 的 干 式 变压 器 , 氧 树 脂 浇 注 式技 术 环 高 压 线 圈 采用 绝 缘 耐 热 等 级 为 H级 的漆 包 扁铜 线绕 制 , 后 经 更 为成 熟 、 靠 。 然 可 进 口浇注生产线 , 在高真空状态下采用新型模具进行环氧树脂浇注。 5 未 来 发 展 其线圈表面光洁, 无分界面痕迹 , 产品不需刷 漆处理。产品即便是在 随着干式变压器在我国的不断开拓创新和大量推 广应用 ,国内 低 温环 境 下使 用 也 不会 开 裂 , 有 良好 的机 械 强度 。 具 的 设计 制 造 技 术 已达 世 界一 流 水 平 ,未 来 的 干式 变压 器 预 计 将 获得 产 品 装 配 中 , 下 铁轭 垫 块 与 线 圈采 用 橡胶 板 弹 性压 紧 , 高 了 进 一步 发 展 。 上 提 变压 器 的 稳定 性 和 整体 机 械 强度 。 5 1 节能 低 躁 . 产 品 外 壳 美观 大 方 , 护 等 级 为 I2 。 外 壳 用铝 合 金 材 料 均 经 防 P0 我 国 在损 耗 与 噪声 研 究 及 节 能环 保 变压 器 的 制造 上 , 已经取 得 过 特 殊 工 艺处 理 , 保证 长 期 使 用 不 变色 。 壳 结 构考 虑 了产 品安 装 了可 喜 的成 绩 , 备 较 高 水平 。 然 而 , 能环 保 是 变压 器 研 发 的永 恒 可 外 具 节 使 用 特点 , 采用 可 拆 式 结构 , 以方 便 安 装就 位 。 课 题 , 有 很 多 问题 值 得研 究 。 损耗 硅 钢 片 、 还 低 阶梯 步 迭铁 心接 缝 、 箔 产 品可 根据 用 户 要 求安 装 冷 却 风机 。 安装 冷 却 风机 的产 品 , 提 式 绕 组 结 构 、 声 研 究 的 深 入 、 境 保 护 要 求 、 算 机 优 化 设 计 等 新 可 噪 环 计 高容量 4 %。 0 材料 、 新工 艺 、 新技 术 的 引入 及 其 发 展 , 使 未来 的干 式 变压 器 更 加 将
干式变压器的应用和前景
干式变压器的应用和前景摘要:各行各业都对供电质量要求特别高,而好的供电质量对变压器的选择是十分重要的。
目前我国按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器,据统计中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,使得中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。
关键词:干式变压器;应用;发展前景中图分类号:f253.3 文献标识码:a 文章编号:这种变压器应用是十分广泛的,看起来体积比油浸(自冷)变压器小,安装简单。
干式变压器: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,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。
这种变压器的优点总结如下:1.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。
2. 干式变压器免维护,占地小,不用单独做变压器室;风机启动温度 100 ; 风机停止温度 80 ;j/ v8l$ c* z超温报警温度 130 ; 超温跳闸风机停止温度 150 ;3. 干式变压器耐冲击性能的好坏不仅与绕组的结构有关,同时也决定于绕组的浇注质量和绝缘材料的电气性能。
该产品的绕组绕制完成后,是在真空状态下用纯树脂进行浇注的,且不加任何填料,这样树脂的流动性能不降低。
又因为绕组为导线绕制而成,因此树脂无论从绕组的轴向还是辐向,均可完全浸透绕组,内部不存在气泡。
绕组经烘干固化后,树脂及玻璃纤维组成的固体绝缘,不仅耐冲击性能好,而且局部放电量很小。
国内外变压器的现状及发展
国内外变压器的现状及发展沈阳变压器研究所贺以燕从1885 年匈牙利三位工程师发明了变压器以来,一个多世纪里,变压器有了长足的发展,电压已达到百万伏级,使输电距离超过1000km。
变压器的发展现状1.电力变压器一个世纪以来,电力变压器原理未曾经改变,随着年代的推进,先进生产设备日臻完善,于是各项技术参数愈来愈先进。
(1)国外在世界范围内形成为了几大集团:乌克兰扎布洛斯变压器厂,年生产能力100GVA;俄罗斯陶里亚第变压器厂,年生产能力40GVA ,ABB 公司29 个电力变压器厂年生产能力80~100GVA,英法GEC-Alshtom 年生产能力40GVA,日本各厂总和(三菱、东芝、日立、富士)年生产能力65GVA,德国TU 集团年生产能力40GVA。
全世界1986 年共生产522GVA (缺南美与非洲)。
这些公司生产的已在系统运行的代表性产品:1150kV 、1200MVA ,735~ 765kV 、800MVA ,400~500kV 、3φ750MVA 或者1φ550MVA ,220kV 、3φ1300MV A 电力变压器;直流输电±500kV 、400MVA 换流变压器。
电力变压器主要为油浸式,产品结构有两类:心式和壳式。
心式生产量占95%,壳式只占5%。
心式与壳式互无压倒性的优点,只是心式工艺简单一些,于是为大多数厂家采用,而壳式结构与工艺都要复杂一些,惟独传统性工厂采用,而壳式结构与工艺都要复杂一些,惟独传统性工厂采用。
壳式特殊合用于高电压、大容量,其绝缘、机械及散热都有优点且适宜于山区水电站的运输,于是仍有其生命力。
(2)国内解放前我国只能生产配电变压器,最高电压、最大容量为33kV、2000kVA。
随着国家几个五年计划,建设了沈阳变压器厂为主的专业生产厂,到“八五”末,建立了一批大中小型骨干工厂,形成为了我国自己的变压器行业。
我国沈阳变压器厂、西安变压器厂、保定变压器厂均已成批生产500kV 级电力变压器,在500kV 系统内运行,最长的已超过17 年,经过十几年的不断改进,其运行指标与进口变压器彻底相当,总产量达150GVA。
干式变压器培训讲义
绿色环保的发展方向
环保设计
干式变压器将采用更加环保的设计,减少对环境的影响,如 采用低噪音设计、减少废弃物等。
可再生能源
随着可再生能源的发展,干式变压器将更多地应用于可再生 能源的并网与传输,如风能、太阳能等。
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02
干式变压器的安装与维护
安装步骤与注意事项
安装步骤 确定安装位置和环境要求
检查变压器规格和设计图纸是否符合要求
安装步骤与注意事项
准备安装工具和材料
连接进出线和其他附 件
按照设计图纸进行基 础制作和设备就位
安装步骤与注意事项
注意事项 确保安装环境干燥、通风良好,无易燃、易爆物品
严格按照设计图纸和安装规范进行施工,确保设备安全可靠
干式变压器培训讲义
• 干式变压器概述 • 干式变压器的安装与维护 • 干式变压器的性能与参数 • 干式变压器的安全与防护 • 干式变压器的未来发展与趋势
01
干式变压器概述
定义与特点
定义
干式变压器是一种变压器,其铁 芯和绕组都不浸渍在绝缘油中, 而是通过空气或其它气体进行绝 缘。
特点
干式变压器具有结构简单、维护 方便、防火性能好、无污染等优 点,因此在许多领域得到广泛应 用。
干式变压器的应用场景
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电力系统
干式变压器广泛应用于电 力系统中的升压和降压变 电所,以及作为联络变压 器等。
工业领域
在工业领域,干式变压器 常用于工厂、矿井、港口 等场所的供电系统。
公共设施
在公共设施方面,干式变 压器可用于地铁、隧道、 机场等重要设施的供电系 统。
干式变压器的工作原理
安全防护措施
干式变压器国内外发展现状及趋势
干式变压器国内外发展现状及趋势国内发展现状:1.技术水平提升:国内干式变压器厂商投入更多的研发资金,不断提升产品的技术水平和质量,使其能够适应不同电力系统和工业应用的需求。
2.应用领域扩大:除了传统的电力系统应用,干式变压器还广泛应用于新能源、高速铁路、城市轨道交通等领域,满足了电力系统的高效电能传输需求。
3.市场增长:干式变压器市场需求不断增长,主要受益于其优越的性能和环保特性。
国内干式变压器市场份额不断扩大,市场竞争日益激烈。
国外发展现状:1.技术领先:欧美以及一些发达国家的干式变压器制造商在技术研发和产品制造方面处于领先地位,产品性能和品质得到广泛认可。
2.市场需求稳定增长:发达国家在能源利用与保护方面更加重视环保和节能,干式变压器作为一种高效能的变压器产品,得到市场的广泛认可,并且市场需求稳定增长。
3.产品升级更新:欧美国家的干式变压器制造商不断提高产品的技术含量和增强产品的竞争力,例如引入智能化控制系统,使得干式变压器具备更多的功能。
发展趋势:1.智能化发展:干式变压器将会借助物联网、大数据等技术,实现对电力系统的智能监控和远程管理,提高运行效率和可靠性。
2.绿色环保:随着环保意识的提升,干式变压器将成为替代油浸式变压器的主流选择,以降低环境污染和安全隐患。
3.研发创新:干式变压器制造商将继续加大研发力度,提升产品技术水平,开发更高性能的干式变压器,以满足不同领域的需求。
4.国际合作:越来越多的国内干式变压器制造商将加强与国外厂商的合作与交流,参与国际竞争,实现技术共享和资源整合,提高自身的市场竞争力。
总之,干式变压器作为一种高效、环保的变压器产品,在国内外市场都有广阔的发展前景。
随着技术的不断创新和市场的不断需求,干式变压器将逐渐成为电力系统和工业应用中的主流选择。
2024年干式变压器市场前景分析
干式变压器市场前景分析引言干式变压器作为一种高性能、高可靠性的变压器类型,在现代工业和电力系统中有着广泛的应用。
本文将对干式变压器市场的前景进行分析,探讨其发展趋势及潜在机会。
市场概述干式变压器市场在过去几年取得了显著的增长,主要得益于其优越的技术特点和环保优势。
与油浸变压器相比,干式变压器不需要使用冷却油,更加适合在室内环境中应用。
此外,干式变压器具有更高的能效和更少的维护需求,降低了运营成本。
随着对能源效率和环境保护意识的提高,干式变压器市场有望继续增长。
发展趋势1.能源转型推动需求增长:随着全球对可再生能源的需求不断增长,干式变压器在太阳能和风能领域的应用也在不断扩大。
干式变压器能够提供高效、可靠的能源传输和分配,满足可再生能源发电系统的需要。
2.工业化进程推动市场需求:随着工业化进程的加速以及电力负荷的增加,干式变压器在工业领域的应用也呈现出良好的市场前景。
工业领域对电力稳定性和可靠性的要求较高,干式变压器具有适应恶劣工作环境和抗电弧能力的特点,能够满足工业用户的需求。
3.技术创新推动产品升级:随着科技的不断进步和技术的创新,干式变压器也在不断升级和改进。
新型的绝缘材料和设计理念使得干式变压器具有更高的绝缘能力和更小的尺寸,同时降低了噪音和损耗。
技术的不断进步将进一步推动干式变压器市场的发展。
潜在机会1.新兴市场的发展:目前,亚洲和拉丁美洲等新兴市场对电力设备的需求正在不断增长。
由于干式变压器具有耐高温、耐潮湿等特点,适应性强,因此在这些市场拥有较好的机会。
2.旧设备更新换代需求:随着传统变压器设备老化,市场对于更新换代的需求逐渐增加。
干式变压器的可靠性和能效优势将吸引更多用户选择更新设备,为市场提供机会。
3.医疗行业的需求增长:随着医疗设施的不断扩大和技术的进步,对电力设备的要求也在提高。
干式变压器具有无油环保、低噪音等特点,适用于医疗行业对电力质量和环境的要求较高的场景,因此在医疗行业有较好的市场潜力。
2023年干式变压器将主导变压器市场分析报告模板
1.干式变压器市场发展潜力巨大100亿130亿
2.干式变压器需求旺盛,新能源汽车充电桩、风能、太阳能等高速增长
3.干式变压器市场,多家主导,持续创新
市场现状
干式变压器市场发展趋势
干式变压器市场预计2025年将达到约100亿美元,CAGR超过9%100亿9%
1. 干式变压器占比持续增长5%
2. 绿色能源领域的应用不断扩大50%
3. 技术创新推动市场发展
03
干式变压器市场发展趋势
Development trend of dry type transformer market
背景介绍
干式变压器市场潜力巨大,预计2028年市场规模将达500亿美元
200亿350亿500亿
干式变压器市场竞争分析
1.干式变压器市场:未来几年有望达100亿美元
2.干式变压器市场机遇与挑战并存3.干式变压器市场前景广阔
4.干式变压器市场挑战与机遇并存
1.干式变压器市场潜力巨大,主要表现在两个方面
2.干式变压器市场快速增长,中国市场增长超过30%
3.干式变压器市场趋势:高性能、智能化
4.干式变压器市场前景广阔,发展潜力巨大
干式变压器市场发展,环保与技术进步双驱动
干式变压器
市场份额
市场需求
环保意识
电力需求
增长率
持续增长
技术进步
中国企业
干式变压器市场需求分析
随着环保要求的提高和能源结构的优化,干式变压器在电力市场中越来越受欢迎。由于其低噪音、低损耗、高效率等优点,干式变压器在城市电网、工业园区、数据中心等领域的运用越来越广泛。同时,随着新能源产业的快速发展,干式变压器在光伏、风电等新能源领域的需求也在迅速增长。
干式变压器原理
干式变压器原理及运行维护第一节干式变压器的发展简史变压器发明于1886年,当时的变压器都是干式变压器有时简称“干变”,限于当时绝缘材料的水平,这时的干变难于实现高电压与大容量;从19世纪末期起,人们发现采用变压器油可以大大提高变压器的绝缘和冷却性能,于是油浸变压器就逐步取代了干式变压器;二战后,世界经济得以恢复与重建,尤其是在欧洲与美国更有了迅猛的发展,-些大城市以极高的速度向着现代化迈进;随着城市供电负荷的不断增长,住宅的密集化以及高层建筑、地下建筑的增多,人们迫切需要一种既深入符合中心,又能防火、防爆且环保性能优越的变压器,于是干变又重新被重视和采用;早期的干变都是浸渍式的,由于所用绝缘材料价格昂贵,加之防潮性能很差,因而它的绝缘水平较油变要低得多,故障率也较高,价格也较贵,从而影响它的广泛使用;应当认为是形势的发展迫使人们去研究更新型的干式变压器;从1964年德国AEG公司研制出第一台400kVA、20kV的环氧浇注式干变起,干式变压器的发展就进入了一个新的阶段;在以后的第二年,德国TU公司又研制出了第一代B级绝缘的环氧浇注式干变,以后环氧浇注干变不断有新的发展,生产出许多新的类型的产品,迄今在世界上环氧浇注式干变已成为干式变压器的主流型式;尤其是到了20世纪70年代末期,由于考虑对环境的影响,在法律上禁止了聚氯联苯PCBS这种液体绝缘介质的使用,从而给发展环氧浇注干变提供了契机;在1970年代后期,美国也不断发展并改进了采用NOMEX纸作为绝缘材料的浸渍式H级干变;迄今为止,世界上的干式变压器主要是这两大类型;据最新统计,目前干式变压器在世界变压器市场中所占比例,如表1-1和表1-2所示;第二节干式变压器的类型和特点一、类型划分目前世界上的干式变压器主要有浸渍式与环氧树脂式包括浇注式与绕包式两大类型;一浸渍式干变浸渍式干变的结构与油浸变压器的结构非常相似,就像-个没有油箱的油浸变压器的器身;可以认为,早期的浸渍式干变结构,就是由油变演化而来的;它的低压绕组一般采用箔式绕组或圆筒式层式绕组,高压绕组-般为饼式绕组;由于空气的冷却能力要比变压器油差得多,为了保证适当数量的冷却空气吹入绕组,这种变压器要求轴向冷却空道宽度最小为6mm ;浸渍式干变的制造工艺比较简单,通常用导线绕制完成的绕组浸渍以耐高温的绝缘漆,并进行加热干燥处理;根据需要可选用不同耐热等级的绝缘材料,分别制成B级、E级F级和H级早期为B、E级,早期这种干变的绝缘材料及其处理工艺都不能满足制造高性能干变的要求,使得这种类型的干变极易受潮,从而大大降低了运行可靠性,同时绝缘水平也较低;另外投运前还需要预先加热干燥,也使运行复杂化;所以,环氧树脂浇注干变正是为了克服这些缺点才应运而生、得以大量发展的;从20世纪80年代起,因为聚芳酰胶类绝缘材料的出现其典型产品为NOMEX纸,用它来制造浸渍式干变可以提高其防潮性能,另外对线圈还可采用无溶剂树脂漆进行真空压力浸渍通称VPI工艺,也可进一步提高绝缘系统的可靠性;此后,在欧、美等国相继出现了新一代的浸渍式干变,这种干变有时又称为非包封式干变或开敞通风式 OVDF干变;二环氧树脂类干式变压器环氧树脂类干变指主要用环氧树脂做为绝缘材料的干式变压器,它又可分为浇注式与包绕式两类;在现有产品中,绝大多数都是环氧浇注式;1.环氧树脂浇注干变1概述;环氧树脂是一种早就广泛应用的化工原料,它不仅是一种难燃、阻燃的材料,且具有优越的电气性能,后来逐渐为电工制造业所采用;自从1964年德国制造出首台环氧浇注式干变后,这项技术在欧洲发展得很快,并不断推出各种新的专利制造技术,这些技术也不断推向世界;由于我国的干变制造技术主要是从德国等欧洲国家引进的,所以迄今全国生产的干式变压器中,绝大多数都是环氧浇注式;这里应当强调的是:由于环氧树脂比起空气和变压器油来具有很高的绝缘强度,加之浇注成型后又具有机械强度高以及优越的防潮、防尘性能,所以特别适合于制造干式变压器;早期的环氧浇注式干变为B级绝缘,目前国内产品大多数均为F级绝缘,也有少数为H级绝缘的;目前,从全面的技术经济性来看,世界上公认的环氧浇注式干变的最高电压为35kV个别产品曾达66/77kV,最大容量为20MVA,基准冲击水平BIL不超过250kV o2环氧挠注式干变的特点;1绝缘强度高:浇注用环氧树脂具有18~22kV/mm的绝缘击穿场强,且与电压等级相同的油浸变具有大致相同的雷电冲击强度;2抗短路能力强:由于树脂的材料特性,加之绕组是整体浇注,经加热固化成型后成为一个刚体,所以机械强度很高,经突发短路试验证明,浇注式变压器因短路而损坏的极少;3防灾性能突出:环氧树脂难燃、阻燃并能自行熄灭,不致引发爆炸等二次灾害;4环境性能优越:环氧树脂是化学上极其稳定的一种材料,防潮、防尘,即使在大气污秽等恶劣环境下也能可靠地运行,甚至可在100% 温度下正常运行,停运后无需干燥预热即可再次投运;可以在恶劣的环境条件下运行,是环氧浇注式干变较之浸渍式干变的突出优点之一;5维护工作量很小:由于有了完善的温控、温显系统,目前环氧浇注式干变的日常运行维护工作量很小,从而可以大大减轻运行人员的负担,并降低运行费用;6运行损耗低,运行效率高;7噪声低;8体积小、重量轻,安装调试方便;9不需单独的变压器室,不需吊芯检修,节约占地面积,相应节省土建投资;3环氧浇注式干变的类型及其相互比较;环氧浇注式干变又称为注型式干变,这种产品的特点就是必须依靠模具并采用专用浇注设备,在真空状态下使绕组浇注并固化成型;目前国产环氧树脂干变也大多是这类产品;它又有下列类型:1厚绝缘;早期的环氧浇注式干变都是采用厚绝缘的浇注式绕组,在环氧树脂内加有石英粉作为填料,树脂层厚度一般为6mm ,也有厚达15mm的;耐热等级多为B级绝缘;高压绕组一般用玻璃丝包铝扁线绕制成分段圆筒式绕组,采用绝缘薄膜作为层间绝缘,绕组的两端用玻璃布板条作为绝缘端圈,绕好的分段圆筒式绕组在浸漆处理后装入模具,然后在真空状态下进行环氧树脂浇注;由于环氧树脂的热膨胀系数与导线的热膨胀系数不相同,所以当变压器运行后由于发热极易导致环氧浇注层的开裂,并形成小的空气隙,以致引发局部放电,这将严重威胁变压器的运行可靠性,加之由于局部放电所引起的电腐蚀还将大大缩短变压器的使用寿命;因此,如何防止开裂一直是早年困扰着这类干变的一项重要课题;人们发现铜材的热膨胀系数为6×1O-6/℃,铝材的热膨胀系数为24×1O-6/℃,而以石英粉为填料的环氧树脂层的热膨胀系数则为40×1O-6/℃;由于铝的热膨胀系数与树脂较为接近,所以后期的厚绝缘干变一般都采用铝绕组,以减少热应力;但是,运行实践证明,即使采用这样的措施,也并不能完全防止开裂的产生;因而随着技术的进步,厚绝缘就逐步为薄绝缘所代替;2薄绝缘;为了解决上述树脂层的开裂问题,国外的一些厂家先后推出了F级薄绝缘的环氧树脂浇注式干变;目前我国的产品也基本上都是薄绝缘结构,其结构特点为:高、低压绕组导体都被玻璃纤维增强的薄层树脂所包封,当树脂内不加填料时绝缘层的厚度为~2mm ;由于采用了玻璃纤维增强,因而大大加强了树脂包封层的机械强度,这种既韧又薄的树脂包封层富有弹性可随绕组一起膨胀和收缩,因而不再担心会发生开裂;另外,由于包封绝缘层的厚度很薄,既达到了包封的效果,又减少了包封层的温差,因而对改善浇注绕组的热传导是非常有益的;另外,薄绝缘结构还可以在绕组内设置轴向气道,这样就可以增加散热面,从而给制造大容量干式变压器提供了有利的条件;图1-1为薄绝缘环氧浇注式干变的外形;图1-1 薄绝缘不带填料的环氧浇注干变的外型薄绝缘树脂浇注变压器也可以做成是带填料的结构,一般用石英粉作填料,这时绝缘层的厚度将增加为~4mm见图1 - 2;由于填料的价格大大低于树脂的价格,加填料后可使变压器的制造成本降低,并对改善树脂的导热性能有利,而且,加填料后,变压器的外观也更加光洁;但是加填料必须在严恪的工艺与先进的工装下来进行;否则,如果搅拌不均匀或者在浇注过程中发生石英粉沉积现象,就可能使树脂的各部分膨胀系数不相同,这样的绕组在温度变化时就可能发生开裂,并使变压器的抗短路强度降低;为了增强这种结构的绕组的机械强度,一般在绕组浇注层内埋设有增强玻璃纤维网格布板;3浇注式变压器的绕组型式;浇注式变压器的绕组结构主要有下列三种类型:①高、低压绕组均采用导线绕制的层式绕组,目前一般采用铜导线,低压一般为多层圆筒式、高压则为分段圆筒式,大容量浇注变均采用这种结构;②高压为铜导线绕制的分段圆筒式绕组,低压采用铜箔或铝箔绕式绕组见图1-1;当低压采用箔式绕组时,目前一般在层间设置DMD预浸纸作为层间绝缘,在箔绕机上绕好后只要加热固化成形即可,这样低压绕组就无需模具与浇注了;箔式绕组除了工艺性好,可提高生产效率之外,还可以降低横向漏磁从而使轴向电动力减小,相应提高了抗短路强度,降低了附加损耗;这种结构目前在干式配电变压器中采用较多;图1-2 带填料的环氧浇注干变的外形图1-3 高低压绕组均为箔式的带填料的薄绝缘环氧浇注干变外形③高、低压均为箔式见图1-3;高压做成箔式结构的分段圆筒式,而低压则为一般的箔式结构,这主要是为了更充分发挥波式结构的优点;这种结构对高压箔式而言,无论对材料、制造工艺等都有较高的要求,否则将降低变压器工作的可靠性;当采用箔式绕组时输出容量因受铜铝箔材料的尺寸所限制,目前一般不超过2500kVA,最大也不超过4000kVA;2.绕包式缠绕式环氧树脂干变这种结构的典型代表是ABB公司在20世纪70年代中期所开发出的“雷神”式变压器RESI- BLOC见图1 -4;这种变压器低压一般为箔式绕组,高压绕组则在绕线机上绕包,内模为环氧玻璃布筒;绕包时边绕导线,边绕玻璃纤维,再经过一树脂槽将浸好树脂的纤维缠绕在已绕好的导线上面;待整个绕组绕完后,再进烘箱加热固化,使之成为一个整体;绕包式结构的最大优点是无需专门的模具与专用浇注设备;但是由于树脂是常规条件下加入,而不是真空浇注的,难免在它的内部混有空气;这就容易引起局部放电从而降低其运行可靠性,所以为了可靠起见,往往把设计场强取得低一些,这又将使变压器的体积增大;另外,这种绕包式变压器所费的工时也较多;综上所述可知,它的成本将高于一般的浇注式变压器,同时运行可靠性也要差-些,因此这种缠绕式结构在国内仅少数厂家生产,在世界上的应用也远远没有浇注式多;图1-4 绕包式缠绕式环氧树脂干变外形第三节环氧浇注式干变与浸渍式干变的比较如前所述,迄今在世界的干式变压器中,主要是环氧浇注式与浸渍式两大类型图l-5为浸渍式敞开通风式OVDT干变外形,下面就这两种类型干式变压器的性能做一综合比较;1从耐受短路的能力看,无疑环氧浇注式是最好的;由于它的绕组是在模具内进行整体浇注,经加热固化成型,从而形成一个机械强度很高的圆柱体,因而在结构上具有很高的幅向与轴向机械强度,无论从运行实践或突发短路试验结果都证实了这点;2从耐受冲击过电压的特性以及绝缘特性看,也以环氧浇注式较好;由于浸渍类干式变压器主要采用饼式线圈,而作为饼间绝缘介质的空气其绝缘强度又大大低于环氧树脂,所以相对来说,浸渍式干变的尺寸较大见面1- 6,因而相应的饼间电容较小,所以在冲击过电压作用下的过电压分布特性较差;根据美国的经验,即使采用NOMEX纸、VPI工艺的浸渍式OVDT型干变,其BIL基准冲击水平值最高仅能达到150kV,即相应只能制造35kV级的干变,相反,国际公认的环氧浇注干变的BIL值可达250kV,即可以制造66/77kV级的干变;图1-5 浸渍式敞开通风式OVDT干式变压器外形a浸渍式绕组b 环氧浇注式绕组未浇注图1-6 浸渍OVDT型干变与环氧浇注式干变绕组的外形尺寸比较3从散热情况来看,由于环氧浇注式干变采用层式绕组,在沿其轴向可设置多个散热风道,故可以制造大容量干变,相反,如前所述,浸渍式干变由于采用饼式线圈,其散热通风情况较差;据目前国际公认,环氧浇注式干变的最大容量可达到20MVA,而浸渍式干变仅能达到8~10MVA ;因此,要制造高电压、大容量干变,非环氧浇注式莫属;4就运行时的过载能力而言,对此应进行具体的分析;首先,从理论上来说,干变的过载能力是与其热容量成正比、而与其负载损耗成反比的,再加以浸渍式干变的自身散热能力并不优于环氧浇注式干变,所以,绝对不能简单地说浸渍式干变的过载能力就一定优越于环氧浇注式干变;对浸渍式干变而言,只有当不仅线匝的绝缘采用NOMEX纸,而且所有绕组的绝缘件如撑条、垫块等也都采用NOMEX纸件来制造时,这样的浸渍式干变才具有较强的过载能力;这是由于, NOMEX纸是C级绝缘材料,其耐热温度可达到220℃,故用它来制造H级耐热温度为180℃的干变;一开始就存在有20%左右的过载热裕度之故;但是,就现状而言,由于NOMEX纸的价格昂贵,我国目前生产浸渍式干变的厂家,往往都只是匝绝缘才用它;因而,这样的浸渍式干变就不能认为其过载能力优于环氧浇注式于变;5从节能降耗来看,由于目前国内浸渍式干变的主流产品都是H级的,其损耗标准,将显著高于F级的环氧浇注式干变;因此,采用H级浸渍式干变即所谓OVDT干变,显然对节能不利;6环氧树脂式干变的防潮及耐腐蚀性能特别好,尤其适用于在极端恶劣的环境条件下工作;相反,传统浸渍式干变的主要缺点就是防潮性能差,且容易吸尘,在投入运行前需要预热等;即使现今采用NOMEX 纸以及真空压力浸漆VP I等新工艺后,虽然这些缺点得以在一定程度上被克服,但一些本质性的问题却依然存在;尤其是浸渍的质量在很大程度上将左右这类产品的可靠性与局放性能;7在环保方面,无论环氧树脂或NOMEX纸都是有机材料,都不可能自然降解,在其运行寿命终结后都存在降解处理、回收与再生利用等问题;国外多年的经验证明,这两类干变在生产制造过程中均不污染环境,并已实现工厂化的回收处理,在环保方面不存在什么问题;尤其是环氧浇注式干变的回收与处理方面,在欧洲各国早已有成熟的经验可借鉴;对此;8浸渍式干变的最大优点是无需浇注设备与模具,初期投资可以大为节省;另外, 产品设计的灵活性也较大,特别是油变厂转产这类产品较容易;9环氧浇注干变在燃烧时所释放的能量较大;因而,从通过干式变压器的燃烧试验来看,OVDT类浸渍式产品较容易;另外,这类产品耐受热冲击的性能也较好;10从运行、维护和检修来看,环氧树脂干变的运行维护工作量很小,相反浸渍式则工作量较大;而从产品的修理来看,则浸渍式较容易;第四节干式变压器的现状与发展前景一、干式变压器的应用场所目前,干式变压器的应用场所有:1城市及大型工矿区要求防火、防爆的场所,如高层建筑、地下建筑、机场、交通枢纽、通信与信息中心、重要市政设施,城市人口密集区、商业中心等处的6~lOkV配电变压器以及35kV电力变压器;2火电厂、水电厂、核电厂的自用电变压器、发电机的励磁变压器;3部分化工、冶金企业的整流变压器与冶金电炉变压器;4地下铁道等的牵引变压器;5其他不宜于采用油浸变压器的场所;二、近年来干式变压器在盟内外的发展概况近20年来,随着世界经济的发展,干变在全世界取得了迅猛的发展,尤其是在配电变压器中,干变所占的比例愈来愈大,据统计,在欧美等发达国家中,它已占到配变的40~50%;在我国,目前干式变压器在大、中城市中平均约占15%~20%,而在北京、上海、广州、深圳等城市,约占到50%左右;从产量上来看,我国自1989年第二次城网改造会议之后,干式变压器的产量有了显著的增长,从20世纪90年代起,每年大致以20%左右的速度递增,1999年的总产量已逼近10000MVA该值已大大超过了10年前预测4500MVA,而2002年的总产量达20000MVA,2004年已达32000MVA;这样的增速,在世界上也是前所未有的;从上述数据可见,目前我国已成为世界上干式变产销量最大的国家之一,无论在工厂规模、产品的容量、电压等方面均已处于世界领先水平;三、干式变压器的市场发展前景展望目前就世界范围来看,环氧浇注干变主要应用于欧洲以及亚洲的中国、日本、韩国以及东南亚等广大地区,而浸渍式干变则主要是美国应用较多,这与NOMEX纸的产地是美国等特殊国情有关;总的来说,就全世界而言,环氧树脂式干变的市场占有率要显著高于浸渍式干变;在我国,干变的广泛采用与快速发展始于90年代初;这一方面是由于城网改造需要大量国产的无油化的防火、防爆干变;另外,也与当时引进欧洲先进的薄绝缘环氧浇注干变技术,从而克服了传统浸渍式干变的许多缺点,大大提升了干变的技术性能,并使干变的成本不断降低,生产效率大大提高等有关;如前所述,在整个90年代,干变产量始终维持着每年20%以上的高增长率,这在世界上是绝无仅有的;应当认为,我国在短短几年内能够顺利实现城网改造的无油化目标,环氧浇注式干变功不可没;迄今,我国的环氧浇注式干变无论是工厂规模、产量或是技术水平都已达到世界先进水平,如前所述,2004年其总产量已达32000MVA,约占我国干变市场份额的80%;欧洲一位哲学家曾有这样一句名言,“凡是存在的,都是合理的”;因此,从全世界来看,预期今后在相当一段时间内,这两大类型干变也都会存在,但由于我国这十多年来在环氧树脂干变制造技术上所取得的成就,以及它本身所固有的许多优点,并考虑到使用部门早已熟习了这类干变的运行维护,因而,从保证运行可靠性,减少备品、备件的品种以及提高运行、检修效率等方面来看,今后还是应继续大力推广使用环氧浇注式干变,这也与欧洲等发达国家的先例是完全一致的;第五节环氧浇注式变压器的常用铁心结构环氧浇注式变压器的常用铁心结构有拉螺杆结构和拉板结构两种形式;图1-7为环氧浇注式变压器铁心的典型结构;由图1-7可知,环氧浇注干式变压器铁心的主要构件为铁轭夹件、拉螺杆或拉板、铁芯绑扎、铁轭夹紧螺杆或铁轭拉带;铁心的绝缘件为夹件绝缘、螺杆绝缘或拉板绝缘等;铁轭的夹紧主要由槽钢制成的夹件及夹紧螺杆来实现;上、下夹件通过拉螺杆或拉板压紧绕组,铁心的夹紧结构形成框架结构;对于大容量环氧浇注干式变压器的铁心,由于质量比较重可达30~4O t,体积比较大,-般采用腹板结构;a拉板式b拉螺杆式图1-7 环氧浇注式变压器铁芯的典型结构1—铁轭夹紧螺杆;2—吊板;3—上夹件;4—旁螺杆;5—拉板;6—绑扎带;7—拉板绝缘;8—硅胶条;9—硅钢片;10—下夹件;11—铁芯封片;12—拉螺杆第六节环氧浇注式变压器绕组的型式浇注式干式变压器的绕组主要有下列几种类型:一、层式绕组其特点为导体叠层绕制而成,根据设计需要又分为单层圆筒式、双层圆筒式、多层圆筒式及分段团筒式等;1单层圆筒式及双层团筒式绕组多用作浇注式干式变压器的低压二次绕组;单层圆筒式绕组采用扁导体按螺旋线绕制而成,即取消幅向气道的单螺旋式结构;虽然该种绕组绕制简单,但对浇注干式变压器而言,两头出线会造成浇注时封堵树脂困难,因此设计时应尽量避免使用;该种绕组一般适用于容量500kVA 及以下、电压3kV及以上的低压绕组;2双层圆筒式绕组采用扁导体按螺旋线绕制而成,两层线匝之间放置层间绝缘或通风道;绕制工艺较好,但对大电流低压绕组要注意螺旋角处的处理;双层圆筒式绕组一般适用于容量630kVA及以下、电压1kV及以下的低压绕组;3多层圆筒式、分段圆筒式绕组多用作浇注式干式变压器高压绕组;浇注式干式变压器的层式绕组与油漫式变压器层式绕组结构基本相同,只是采用的绝缘材料和制造工艺有较大差别,当高压绕组采用多层圆筒式结构时,若层数一定,则各层的匝数增多,层间电压提高,这样就造成层间绝缘、绕组的幅向尺寸增大;为了改善这种情况,可采用分段圆筒式结构,分段困筒式绕组的段间绝缘尺寸可控段间电压选为梯形结构;分段圆筒式绕组要求分段分层合理,既要保证段间、层间和匝间电压与绝缘配合,又要求有良好的浇注性能和散热能力;多层圆筒式绕组采用圆导体或扁导体按螺旋线绕制而成,可以绕成若干个线层,每层线匝之间放置层问绝缘或通风道;绕制工艺较好,但绕组内侧的第1线层对地电容较大,使雷电冲击电压的起始分布不均匀,应采取相应措施以改善冲击电压起始分布;二、箔式绕组其特点为由薄而宽的导体叠层绕制而成;箔式绕组是采用铜筒也有干式变压器采用铝箔在专用的街绕机上绕制而成的,多用于浇注式干式变压器低压绕组;箔式绕组也可以说是层式绕组中的多层圆筒式绕。
轨道交通行业变压器技术发展趋势
轨道交通行业变压器技术发展趋势摘要:随着当前科学技术的发展,轨道交通行业在运作过程中也需要对变压器技术进行革新、优化、改善,秉承经济环保、低能耗的管理思想、管理理念,在工作管理过程中加大研发创新力度,积极转变传统变压器的设计管控形式,侧重增强变压器的绝缘性能,减少能耗,提高变压器运行的安全性、稳定性。
关键词:轨道交通;变压器技术;发展引言:在当今轨道交通行业,结合传统的干式变压器的使用还存在较大的限制,当前企业应当加大技术研发、创新力度,提高变压器在运行过程中的稳定性、可靠性,同时还需要充分考量设备所具备的环保性,并且考虑到轨道交通行业变压器的实际运行情况,企业还应当降低变压器在空载情况下的能源损耗,增强变压器的节能管控效果。
一、干式变压器技术在当前轨道交通行业所结合使用到的变压器技术中干式变压器技术相对较为常见,此类技术可细致分为敞开式干式变压器以及树脂绝缘干式变压器,从绝缘属性出发可以看出,不同的变压器具备不同的绝缘性能,同时也具备不同的生产管控工艺。
相关变压器绝缘材料借助不同的绝缘等级具备耐高温的特征,比如树脂绝缘干式变压器主要是结合环氧树脂作为核心绝缘材料,其绝缘等级相对较高。
而影响变压器运行效率的结构包含铁心、绕组,而铁心中又涉及不同的结构类型,如叠积、平面、立体,铁心材料包含硅钢以及非合金,不同的材料具备不同的绝缘性能,在对铁心进行生产打造的过程中也需要侧重增强相关材料所具备的耐高温性。
1.轨道交通行业变压器技术要点分析当今轨道交通行业变压器技术应当具备时代发展的特征,同时在当今节能环保的理念下,变压器技术也需要面向经济、实惠、低消耗、低噪音方向进行发展转变,在此过程中铁路企业需要加大研发创新力度,对铁心技术、绕组技术以及绝缘技术进行科学合理地选用,以此来提高设备的运行效率,同时企业也需要进行持续不断地发展创新,结合精益化、精细化的管理制度,落实对变压器高效化的管控,以此来提高设备的运行效率。
2023年干式变压器行业市场规模分析
2023年干式变压器行业市场规模分析干式变压器是一种高压电气设备,主要用于配电系统的升压降压和分配电力。
相比油浸式变压器,干式变压器具有不需要维护、不易着火、成本低等优点,因此在近年来成为了非常火热的市场。
根据市场研究机构的数据,2019年全球干式变压器市场规模为约82.6亿美元。
其中,亚太地区为干式变压器市场最大的地区,其市场规模占全球干式变压器市场规模的43.6%。
其次是欧洲地区,其市场规模占全球干式变压器市场规模的24.4%。
北美地区为干式变压器市场规模排名第三,其市场规模占全球干式变压器市场规模的16.5%。
我国是世界上最大的干式变压器生产和消费市场之一。
2019年,我国干式变压器市场规模超过100亿元。
随着我国电力行业的快速发展,干式变压器的市场需求也在不断增长,预计未来市场规模会有进一步增长。
从应用领域来看,干式变压器主要应用于电站、宾馆、商厦、机场、地铁、医院等公共领域,以及钢铁、造纸、石化、冶金、航空等工业领域。
其中,电站领域是干式变压器的最大应用领域,其市场需求占全球干式变压器市场需求的30%以上。
在未来,随着新能源的快速发展和我国电力市场的逐步开放,干式变压器市场迎来了更多的机遇和挑战。
预计未来干式变压器市场将呈现以下几个发展趋势:1. 智能化发展:随着物联网技术的逐步应用,干式变压器将向智能化、自动化方向发展。
通过网络互联和远程监测,实现变压器的实时监测和故障诊断,提高变压器的可靠性和安全性。
2. 绿色环保:随着环保意识的不断提升,干式变压器将越来越多地用于新能源开发领域。
例如,干式变压器可用于风力发电机组,减少了因油漏引起的环境污染和火灾风险。
3. 高效能降耗:在电子产品的应用领域,干式变压器将逐渐代替传统的电感线圈,具有更高的效率和更低的损耗。
4. 新材料应用:利用新材料,提高干式变压器的绝缘性能,减少体积和重量,增强耐用性。
综上所述,干式变压器是一个非常重要的电气设备,随着我国电力市场的不断发展和技术的进步,干式变压器市场前景广阔,未来将会有更多的机会和挑战。
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干式变压器在的发展干式变压器在的发展Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998干式变压器在中国的发展陈季湳柳溪摘要:目前世界已经有的各种类型的干式变压器基本上在我国市场上都已经出现,干式变压器的用户有了比较多的选择余地,这是好事。
本文就市场上各种类型的干式变压器作些初步介绍,便于用户合理选择。
本文还对今后干式变压器还可以发展的品种作些建议,给生产厂家和用户参考。
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;l 它的相对介电常数只有,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%,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。