（中铁电气化勘测设计研究院有限公司 336000）
摘要：电力系统的发展增加了各用电用户负荷，对电力变的要求有进一步的提高。在干式变压器的发展过程中，由于干式变压器所具有的特殊性能使的干式变已成功应用到35kV及其以下电压等级的电力网中。本文主要对干式变压器的发展以及干式变在电力系统中的应用进行简单的研究。
关键词：电力系统；干式变压器；特殊性能
0 引言
在干式变压器的发展过程中，限于绝缘材料的影响，干式变发展较为缓慢，但是随着防潮以及绝缘材料的发展，以环氧树脂浇注类型的干式变压器以及优越的性能、合适的性价比逐渐在电力系统中得到较为广泛的应用，特别是将干式变压器成功应用到 35kV电压等级的电力配电网中，这对干式变的发展以及应用都有良好的促进作用。
1 干式变压器的类型及结构分析
1.1 干式变压器的类型
在电力系统当中，H级干式变压器和环氧树脂浇注类型的干式变具有广泛的应用空间，如下图1所示，H级干式变压器的结构图。
与 H 级干式变压器相比，环氧树脂浇注类型的干式变有自己独特的优点，主要表现在下面几个方面：（1）从耐压水平上来看，H 级干式变的基准冲击水平值在 150kV 左右，但是环氧树脂浇注类型的干式变压器的基准冲击水平可以达到250kV；（2）从干式变的最大容量来看，H 级干式变压器的最大容量约为 8~10MVA，但是环氧树脂浇注干式变压器的最大容量可以达到 H 级干式变压器的两倍；（3）从干式变的应用环境来看，环氧树脂浇注干式变压器的干式变由于采用环氧树脂这一新型的浇注材料，无论是在绝缘方面还是在防潮耐腐蚀方面都有H级干式变压器无法比拟的优点。
总的来看，在干式变压器的发展以及特点来看，环氧树脂浇注类型的干式变压器有更好的发展空间，但是从具体的使用情况以及涉及到的成本问题出发，应该切合实际情况，合理选择干式变压器，这对于电力系统的安全可靠运行有重要的意义。
1.2 干式变压器的结构
与油浸式干式变压器类似，干式变压器主要是由铁芯部分和绕组线圈两大部分组成。铁芯是干式变压器的主要固定部分。为了减少铁芯内部的磁滞和涡损，铁芯通常采用含硅量5%，厚度大约在0.35mm的硅钢片叠装而成。在铁芯的叠装中，为了减少叠片的接缝处间隙，进一步减少激磁电流，铁芯的叠装大多采用交叠式，即把铁芯柱和铁轭的钢片一层层的交错重叠。绕组线圈是干式变压器的主要电路部分，一般采用扁平的绝缘线或者圆导线绕制而成。根据高低压绕组间的相对位置，可以分成同芯式和交叠式两种基本的绕组方式。
除此之外，与油浸式干式变压器不同的是，干式变还需要浇注材料。现在应用较为普遍的是用环氧树脂来浇注，极大的满足干式变散热、防潮、绝缘的要求。
2 干式变压器的各主要系统分析
干式变压器是一种靠自冷来降温的变压器，组成干式变的主要系统有：防护系统、冷却系统、温度控制系统等，根据干式变压器应用的范围以及场所，各系统也应该达到一定的效果来满足实际应用的需求。
2.1 干式变压器的冷却系统
干式变压器的冷却主要通过自然和强制方式实现冷却，对于要求不高的地方，可以采用自然风冷却，而对于某些要求变压器容量很高的系统，则需要采用强制风冷的方式来实现干式变容量的有效提升。
2.2 干式变压器的防护系统
对于干式变压器防护，配以适当的外壳是较为有效的方式。干式变的外壳主要分为铝合金、不锈钢以及钢板涂漆三类的外壳，外壳的防护等级有 IP20、IP21、IP23、IP30、IP31、IP33、IP40 等多种方式。这些外壳一方面能对小动物、雨水等浸入变压器起到有效的隔离作用，另一方面还能极大减少变压器运行中所产生的电磁辐射以及噪声危害。
2.3 干式变压器的温度控制系统
干式变压器的温度对干式变压器的寿命有一定的影响，如何切实有效的实现对干式变温度温度的控制将是干式变发展的重要瓶颈。通过温度传感器，可以实现对温度的有效控制，主要表现在：（1）当干式变运行温度高于某一阀值时，通过传感器启动风机系统，实现干式变的降温；当温度低于某一阀值时，风机自动关闭；（2）如果风机不能有效的降低干式变的温度，或者由于短路故障导致温度迅速升高，可以应用传感器和自保护装置，当温度高于某一阀值，通过自保护方式使变压器停止工作，待故障解除之后再运行。
当然在电力系统当中，不允许正在运行的干式变较高频率的停止工作，这对电力系统的可靠性供电有一定的影响，为此合理的设计以及选择干式变，只有这样才能保证电力系统网络安全可靠的运行。
3 干式变压器器的选择
干式变压器的正确选择对提高电力系统的安全稳定运行具有重要作用，在上文中我们已经了解干式变压器的结构和特点，这一部分我们将根据干式变压器的负载性质和使用环境两方面讲述如何选择干式变压器。
（1）根据电力的负荷性质进行选择。电力负荷的种类很多，不同的电力负荷要选用不同的干式变压器。如果电力负荷的基准冲击水平低于 150KV，最好使用 H 级的干式变压器；如果电力负荷的基准冲击水平大于 150KV，应该使用环氧树脂浇注干式变压器。
（2）根据干式变压器的使用环境进行选择。对于环境十分恶劣的环境，最好选用环氧树脂浇注干式变压器，因为这种环境不需要对干式变压器进行预热，可以马上运行；但对于一般的使用环境，H 级的干式变压器就可以应用。
笔者只是根据干式变压器的负载性质和使用环境这两方面进行了简要的阐述，但在具体的电力系统的应用过程中，要根据实际情况，对其他的因素也要进行考虑，例如损耗、噪音和保护系统等。
4 干式变压器的发展方向
随着我国城市化和工业化发展进程的加快，我国对干式变压器的需求量增 加的同时，对干式变压器的功能等方面也提出了新的要求，以下为我国干式变压器发展的新方向。
（1）便携型。随着城市建筑数量和居民密集度的不断增加，为了便于对干式变压器进行安装和搬运，就要求干式变压器体积小、重量轻。因此，在干式变压器的生产中不仅要采用优质的电磁和绝缘材料，而且还要不断优化干式变压器的结构与设计等。
（2）可靠运行与便于维护。干式变压器的安全运行与维护关系着电力系统的安全可靠运行，因此确保干式变压器能够长期可靠的运行就尤为重要。在干式变压器的生产中不仅要选择好的材料和进行合理设计，而且要提高干式变压器的使用功能和做好维护工作。
（3）环保性能。随着人们生活水平的提高和对环境保护意识的逐渐提高，提高干式变压器的环保性能也就是不言而喻的。因此在干式变压器的生产中不仅要不断地提高干式变压器的防潮和防水的性能，而且还要做好对于废弃干式变压器的处理。
（4）低噪音型。随着社会的发展，人们对提高干式变压器的低噪音性能的要求越来越高。因此在干式变压器的设计、材料和结构等方面应该注重降低干式变压器在运行中产生的噪音。
5 结束语
干式变在电力系统当中有较广阔的应用空间，鉴于本文分析的一些列关于干式变的问题，如何有效的实现干式变的可靠运行是保证干式变在电力系统中应用以及发展的重要制约因素，为此，在干式变压器的设计包括选型阶段，都要清楚所应用的条件，适当的选择，这对于干式变的健康运行以及电力系统的可靠输电都是十分必要的。
参考文献：
[1]王毓东.电机学：上册[M].杭州：浙江大学出版社，1990.
[2]尹克宁.变压器设计原理[M].北京：中国电力出版社，2003.
作者简介：
王艳（1989.7-），女，河南南阳人，英国诺丁汉大学电气工程专业硕士，工程师，单位：中铁电气化勘测设计研究院有限公司，研究方向：电气信息及自动化
论文作者:王艳
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签：干式变压器论文; 干式论文; 环氧树脂论文; 电力系统论文; 温度论文; 电力论文; 环境论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;