干式變壓器的特點(diǎn)分析及選型應(yīng)用

武開學(xué)

摘要：隨著我國加入WTO之后，以及開放程度的進(jìn)一步的提高，這一領(lǐng)域出現(xiàn)了更為廣闊的市場空間，電氣工程師在對干式變壓器選型時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)，主要從干式變壓器的溫度控制系統(tǒng)，干式變壓器的防護(hù)方式，干式變壓器的過載能力等方面進(jìn)行比較。據(jù)此，本文特意針對干式變壓器的特點(diǎn)進(jìn)行了整理概括，并對其選型應(yīng)用做出了介紹。

關(guān)鍵詞：干式變壓器；特點(diǎn)；選型應(yīng)用

引言

隨著世界人口的不斷膨脹，隨著人們生活水平提高，對用電量的不斷增進(jìn)，隨著更高更為科技感的建筑不斷落成，我們更加需要一種性能優(yōu)越的變壓器。這其中抗燃性的干式變壓器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

一、干式變壓器的類型

當(dāng)前，存在著以歐洲為代表的樹脂澆注干式變壓器（CRDT）及以美國為代表的浸漆型干式變壓器）（OVDT）兩種類型。我國及一些新興工業(yè)國家（如日、韓等）與歐洲相似，由早期采用浸漆式干變發(fā)展到采用樹脂真空澆注干變，該項(xiàng)技術(shù)在我國得以飛速發(fā)展。近來，有幾個(gè)廠家從國外引進(jìn)了用NOMEX紙作絕緣的浸漆式干變（OVDT），因各方面的原因，尚未占據(jù)國內(nèi)較大市場。

環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器機(jī)械強(qiáng)度高，耐受短路能力強(qiáng)，防潮及耐腐蝕性能特別好，且局放小、運(yùn)行壽命長、損耗低、過負(fù)荷能力強(qiáng)，企業(yè)設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)豐富，產(chǎn)品具備高安全可靠性及良好的環(huán)保性能，尤其是運(yùn)行業(yè)績非常好，據(jù)變壓器行業(yè)統(tǒng)計(jì)，此樹脂真空澆注干變（CRDT）在我國市場占有率高達(dá)90%以上。

H級(jí)絕緣與F級(jí)絕緣的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，在外形、基本結(jié)構(gòu)方面極為相近。不同之處主要是采用H級(jí)絕緣環(huán)氧樹脂、導(dǎo)線匝間絕緣要用MOMEX紙包繞、部分線圈絕緣件要用NOMEX紙板制造。

二、干式變壓器的特點(diǎn)

1.電氣性能好。在變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中，多少會(huì)有些局部的絕緣弱點(diǎn)，它可能發(fā)生在絕緣體的表面或內(nèi)部，即局部放電。然而電氣絕緣的破壞或局部老化，多數(shù)是從局部放電開始的，它的危害性突出表現(xiàn)在使絕緣壽命迅速降低，最終影響安全運(yùn)行。

2.抗短路能力強(qiáng)。由于高、低壓繞組電抗高度相同，無螺旋角現(xiàn)象，線圈間的安匝平衡，高、低壓繞組因短路引起的軸向力幾乎為零，因此其抗短路能力強(qiáng)。

3.阻燃性能好。采用環(huán)氧樹脂真空澆注工藝無環(huán)境污染，有利于環(huán)境保護(hù)，該變壓器具有免維護(hù)、防潮和抗?jié)駸帷⒆枞迹m用于各種環(huán)境及條件惡劣的場合。

4.損耗低、噪聲低。鐵心通常采用礦物氧化物絕緣的優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片，通過先進(jìn)的加工工藝，使損耗水平和空載電流降至最低，并取得非常低的噪聲水平。同時(shí)裝配好的鐵心，在其表面封涂F級(jí)樹脂漆，以防塵、防腐、防煙霧和銹蝕。

5.耐溫等級(jí)高。環(huán)氧樹脂干式變壓器屬于F級(jí)或H級(jí)絕緣，長期可在155℃或180℃高溫下安全運(yùn)行。在相同容量下，它的體積小，重量輕，可節(jié)約安裝費(fèi)用等。

三、干式變壓器的選型應(yīng)用

（一）干式變壓器的溫度控制系統(tǒng)

1.風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制：通過預(yù)埋在低壓繞組最熱處的Ptl00熱敏測溫電阻測取溫度信號(hào)。變壓器負(fù)荷增大，運(yùn)行溫度上升，當(dāng)繞組溫度達(dá)110℃時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻；當(dāng)繞組溫度低至90℃時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)。

2.超溫報(bào)警、跳閘：通過預(yù)埋在低壓繞組中的PTC非線性熱敏測溫電阻采集繞組或鐵心溫度信號(hào)。當(dāng)變壓器繞組溫度繼續(xù)升高，達(dá)到155℃時(shí)，系統(tǒng)輸出超溫報(bào)警信號(hào)；若溫度繼續(xù)上升達(dá)170℃，變壓器已不能繼續(xù)運(yùn)行，須向二次保護(hù)回路輸送超溫跳閘信號(hào)，應(yīng)使變壓器迅速跳閘。

（二）防護(hù)方式

對于變壓器的保護(hù)，外殼的選擇也很重要，需要根據(jù)防護(hù)的要求以及使用環(huán)境的要求進(jìn)行，因此外殼形式具有多樣性。通常變壓器的外殼會(huì)選擇IP20，這是常規(guī)性的選擇，主要是防止貓鼠以及蛇雀和一些直徑大于12mm的異物進(jìn)入變壓器，導(dǎo)致一些短路等惡性事故，保護(hù)了帶電部分。另外，若是戶外變壓器的防護(hù)殼則需要選擇IP23的，其除了具有上述功能之外，還可以對垂直六十度角以內(nèi)的水滴進(jìn)行防護(hù)。但是這樣一來，就會(huì)對變壓器的散熱能力造成影響，因此要注意運(yùn)行容量問題。

（三）干式變壓器的過載能力

1.選擇計(jì)算變壓器容量時(shí)可適當(dāng)減小，充分考慮某些軋鋼、焊接等設(shè)備短時(shí)沖擊過負(fù)荷的可能性，盡量利用干式變壓器的較強(qiáng)過載能力而減小變壓器容量；對某些不均勻負(fù)荷的場所，如供夜間照明等為主的居民區(qū)、文化娛樂設(shè)施以及空調(diào)和白天照明為主的商場等，可充分利用其過載能力，適當(dāng)減小變壓器容量，使其主運(yùn)行時(shí)間處于滿載或短時(shí)過載。

2.可減少備用容量或臺(tái)數(shù)：在某些場所，對變壓器的備用系數(shù)要求較高，使得工程選配的變壓器容量大、臺(tái)數(shù)多。而利用干變的過載能力，在考慮其備用容量時(shí)可予以壓縮，在確定備用臺(tái)數(shù)時(shí)亦可減少。變壓器處于過載運(yùn)行時(shí)，一定要注意監(jiān)測其運(yùn)行溫度：若溫度上升達(dá)155℃（有報(bào)警發(fā)出），即應(yīng)采取減載措施（減去某些次要負(fù)荷），以確保對主要負(fù)荷的安全供電。

（四）干式變壓器低壓出線方式及其接口配合

干式變壓器因沒有油，也就沒有火災(zāi)、爆炸、污染等問題，故電氣規(guī)范、規(guī)程等均不要求干式變壓器置于單獨(dú)房間內(nèi)。特別是新的SC（B）9系列，損耗和噪聲降到了新的水平，更為變壓器與低壓屏置于同一配電室內(nèi)創(chuàng)造了條件。

1.低壓標(biāo)準(zhǔn)封閉母線：工程配線若選用封閉母線（也稱插接式母線或密集型母線槽），相應(yīng)之變壓器可提供標(biāo)準(zhǔn)封閉母線端子，方便與外部母排的聯(lián)接。帶外殼（IP20）產(chǎn)品，在外殼頂蓋上配套提供封閉母線法蘭；不帶外殼（IP00）產(chǎn)品，只提供封閉母排接線端子。

2.低壓標(biāo)準(zhǔn)橫排側(cè)出線：當(dāng)變壓器與低壓配電屏并排放置時(shí)，為方便其端子間的聯(lián)接，變壓器可提供低壓橫排側(cè)出線，通常與GGD、GCK、MNS等低壓屏相配，變壓器廠與開關(guān)廠要簽署接口配合紀(jì)要，確認(rèn)配合接口詳盡尺寸，保證現(xiàn)場安裝順利。

3.低壓標(biāo)準(zhǔn)立排側(cè)出線：與橫排側(cè)出線相似，當(dāng)選用多米諾屏等母排為豎向布置的低壓配電屏?xí)r，變壓器可提供低壓立排側(cè)出線。

結(jié)語

隨著干式變壓器的推廣應(yīng)用，以及新材料、新工藝、新技術(shù)的引入，干式變壓器將在節(jié)能低噪、高可靠性、環(huán)保、大容量等幾個(gè)方面獲得進(jìn)一步發(fā)展，未來的干式變壓器更加節(jié)能、更加寧靜，具有更高的可靠性和更長的使用壽命。隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)進(jìn)一步的建設(shè)和改造，干式變壓器將面臨新的發(fā)展機(jī)遇，其滿足市場的需求及市場占有率都會(huì)有很大的提高，并且還可獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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