干式变压器的原理、结构论文_熊路,刘蓥

干式变压器的原理、结构论文_熊路,刘蓥

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摘要:本模块介绍干式变压器的结构和特点。通过要点介绍和说明,掌握干式变压器的种类、结构、特点和应用注意事项

关键词:种类;结构;应用

干式变压器的原理与普通油浸变压器的原理一致,都是利用电磁感应原理工作,其铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中,可适应防火防爆的要求。

随着城市建设的发展,居民区河繁华商业区等用户对变压器的防灾性能要求越来越高,尤其是防水和防爆性能。干式变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题。干式变压器安全,难燃防火,无污染,可直接安装在负荷中心。免维护、安装简便、综合运行成本低。

一、干式变压器的种类

1.环氧树脂干式变压器

环氧树脂干式变压器具有电气强度高;机械强度高;具有较好的过负荷运行能力;具有难燃性和自熄性,电能损耗低噪声低,体积小、质量轻,安装简单,可免去日常维护工作等优点。

2.气体绝缘干式变压器

气体绝缘干式变压器是在密封的箱壳内充以六氧化硫(SF6)气体代替绝缘油,利用六氟化硫气体作为变压器的绝缘介质和冷却介质,它具有防火,防爆,无燃烧危险,绝缘性能好,防潮性能好,运行可靠性高,维修简单等优点;但是它的缺陷也很明显的,SF6气体在金属过热时会被分解出一种SF4的极毒物质,加上若制造工艺不好,产生泄漏后会对大气造成污染,带来严重危害。

3.“赛格迈”干式变压器

“赛格迈”干式变压器是一种采用美国杜邦公司NOMEX作主绝缘的H级(运行温度可达180℃以上)绝缘变压器,NOMEX具有非常稳定的化学性能,运行温度可达220℃,在起火情况下具有自熄能力,即使完全分解也不会释放出有毒气体,其电气强度高,介电常数小,机械性能好,操作方便,易维护,苛刻的场合,如易燃、湿热、昼夜温差大、对噪声要求高的场合以及大气污染和严重盐雾地区。

二、干式变压器的结构

1.干式变压器形式

(1)开启式。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°时,湿度不应超过85%),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。用环氧树脂或其他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。

2.干式变压器的结构

铁芯采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,铁芯硅钢片采用45°全斜接缝,使磁通沿着硅钢片接缝方向通过。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。

一般使用玻璃纤维增强环氧树脂浇注,他能有效地防止浇注的树脂开裂,提高了设备的可靠性。

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高压绕组采用多层圆筒式或多层分段式结构。

低压绕组采用层式或箔式结构

三、干式变压器的应用

1.干式变压器的特点

(1)干式变压器的冷却。干式变压器没有油,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,处于非经济状态,故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

(2)干式变压器的防护。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)干式变压器的过载。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,可根据生产厂家关于干式变压器的过负荷曲线确定,通常可通过适当减小变压器计算容量或减少备用变压器数量来充分利用其过载能力。

2.干式配电变压器的应用

干式配电变压器承受热冲击能力强、过负载能力大、难燃、防火性能高、对湿度、灰尘不敏感等优势,造就了其广泛的适应性。最适宜用于防火要求高,负荷波动大以及污秽潮湿的恶劣环境中,如;机场、地铁、发电机、冶金、医院、高层、购物中心、居民密集区、石化、核电、核潜艇等重要场所。

日常运行中应特别注意一下方面

(1)有无异常声音及振动。

(2)有无局部过热,有害气体腐蚀等,有无爬电痕迹和碳化现象等造成的变色。

(3)变压器的风冷装置运转是否正常。

(4)高、低压接头应无过热,电缆头应无漏电、爬电现象。

(5)绕组的温升应根据变压器采用的绝缘材料等级,监视温升不得超过规定值。

(6)支持绝缘子应无裂纹,无放电痕迹。

(7)检查绕组压件是否松动。

(8)室内通风应良好,铁芯风道应无灰尘及杂物堵塞,铁芯无生锈或腐蚀现象等。

参考文献:

[1] 王文恒;干式变压器应用现状及其未来发展[J];包头职业技术学院学报;2009年03期

[2] 杨乐;干式变压器的发展趋势[J];硅谷;2012年21期

作者简介:

熊路(1986-),男,国网南昌供电公司西湖供电中心高级工程师,研究方向:电力工程及其自动化。

刘蓥(1986-),女,国网南昌供电公司电力调度控制中心工程师,研究方向:电力工程及其自动化。

论文作者:熊路,刘蓥

论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期

论文发表时间:2019/11/26

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