干式变压器的设计选型

干式变压器的设计选型

1.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(AN)时，正常使用条件下，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷(AF)时，正常使用条件下，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。

对自然空冷(AN)和强迫风冷(AF)的变压器，均需保证变压器室具有良好的通风能力。当变压器安装在地下室或通风能力较差环境时，须增设散热通风装置，通风量可按每1kW损耗(PO+PK)需2~4m3/min风量选取。

新型的帘式风机风冷系统噪音降低，冷却均匀，效果好;体积小，占用空间小，不超出变压器本体外形轮廓尺寸;风机容量小，2500kVA以下的配电变压器风机只180W~540W，且采用单相AC220V电源。但需注意此电源应从低压MCC或PC配电屏内之断路器引取，而不能直接从变压器低压出线母排接取。

2.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、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?笔者提出两点供设计人员参考：

(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、以供空调和白天照明为主的商场等，可充分利用其过载能力，使其主运行时间处于满载或短时过载，这样就可以在计算、选配容量时，适当减小变压器容量。

(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。例如，设计计算容量Sjs30=1400kVA时，可选配2台(而不用选配3台)1000 kVA干式变压器。当其中1台故障须退出运行时，另1台可以应急承担整个负荷;若负荷重，温度超过110℃时，强迫风冷系统将自动投入，可使其过载能力提高到1.4~1.5倍。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;而当处理好故障，应

迅即投入停运的变压器，恢复系统正常运行。

3.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的固体异物进入，为带电部分提供安全屏障。可防止小动物(鼠、蛇、猫、雀等)进入，造成短路停电等恶性故障。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：容量较小的下降约5%，容量较大的下降约10%。

工厂通常提供的是铝合金外壳，美观耐用，各生产厂都可根据客户的实际需要提供各种防护等级、各类材质(如铝合金、钢板等)的防护外壳。

若变压器不带外壳，通常可以IP00防护表示。

4.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。

4.1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，当绕组温度达某一数值(此值可调，对F级绝缘干变一般整定为110℃)时，系统自动启动风机冷却;当绕组温度降低至某一数值(此值也可调，对F级绝缘干变一般整定在90℃)时，系统自动停止风机。

4.2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，若达到某一高温度值(此值也可根据工程设计调整，通常整定在F级绝缘所标称温度155℃)时，系统输出超温报警信号;若温度继续上升达某值(此值也可按工程设计调整，通常整定在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，应使变压器迅即跳闸。

4.3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RS232C计算机接口。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。

若工程需要，为确保温显计算机讯号的可靠传输，可将TTC-300温控器分由两路电源提供：风机及其控制回路可由MCC屏提供;温显Pt100

传感系统则可由PC柜UPC电

5.干式变低压出线方式及其接口配合

为适应市场需要，各主要生产厂除产品样本、手册所列的常规标准系列外，还可按客户的需要来生产- 这就要求在订货时，设计方要将技术要求提清楚。

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)8及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。

5.1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，方便与外部封闭母排的联接。

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。

5.2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，变压器可提供低压标准横排侧出线，通常与GGD、GCK、MNS等低压屏相配