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干式变压器的分类4


干式变压器的分类
干式变压器可按相数、绝缘类型、温度等级,绕组类型分类

干式变压器的种类及优势
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,国外有些国家有 H 和 C 级之间还有 一个 N 级。当前主要存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器(CRDT)及以美国为代表的浸漆式干式变压器) (OVDT)两种类型。我国及一些新兴工业国家(如日、韩等)与欧洲相似,由早期采用浸漆式干变发展到采用树 脂真空浇注干变,该项技术在我国得以飞速发展。近来,有几个厂家从国外引进了用 NOMEX 纸作绝缘的浸漆式 干变(OVDT),因各方面的原因,尚未占据国内较大市场。

1)渍绝缘干式变压器
浸渍绝缘干式变压器是干式变压器中应用最早的一种,绕组的结构与油浸式类似,早期就是用玻璃丝包线绕制成 的绕组浸普通的绝缘漆。这类变压器绕组制造工装设备简单、成本低,但相对其它形式干式变压器,它承受短路 的能力较差。另外,绕组防潮和防尘性能差,变压器停用再投入使用时,可能因为周围的环境因素产生吸潮甚至 凝露,使其绝缘水平大大降低,使用前必须进行清理和干燥处理。 20 世纪 90 年代末,国内出现了生产 H 级绝缘的敞开通风干式变压器(OVDT),其低压一般为箔式绕组,高压 为层式结构,绕组卷制后不用模子浇注,不用浇注设备,只用普通绕线机绕制即可。绕组采用真空压力,经过这 样处理的绕组具有较强承受短路的能力和耐高温性能。该种变压器通风散热较好,有一定的过载裕度,过载能力 强,再加上 NOMEX 纸在防火、防潮、环保安全方面所具有诸多优点,大大提高了它的技术性能。

2)环氧树脂绝缘干式变压器
环氧树脂浇注的干式变压器机械强度高,耐受短路能力强,防潮及耐腐蚀性能特别好,且局放小、运行寿命长、 损耗低、过负荷能力强,企业设计制造经验丰富,产品具备高安全可靠性及良好的环保特性。尤其是运行业绩非 常好。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,在真空状态下使用加入石英粉作为填料, 可使树脂机械强度增加,膨胀系数减小,导热性能提高,从而可降低材料成本,且绕组外观较好。有填料树脂浇 注又分为厚层有填料树脂浇注和薄层有填料树脂浇注两种。 早期的环氧浇注式干式变压器,都是采用厚绝缘的浇注式线圈,其低压绕组为铝箔绕制的 F 级圆筒式绕组,绕组 端部用树脂浇注。绝缘耐热等级为 B 级,树脂层的厚度一般 6-8mm。当变压器运行后由于发热温度变化差别大 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。随着技术的进步,厚绝缘就逐步为薄绝缘所代替。 H 级绝缘与 F 级绝缘的环氧树脂浇注干式变压器,在外形、基本结构方面极为相近,不同之处主要是采用 H 级绝 缘环氧树脂、导线匝绝缘要用 MOMEX 纸包烧、部分线圈绝缘件要用 NOMEX 纸板制造。其代表厂"顺特电气", 早在六、七年前就已生产了多台 H 级绝缘的干式变压器。近来,为长江三峡水利枢纽生产的 700MW 发电机组励磁变压器(单相容量 3MVA、2.2MVA)就是 H 级绝缘、环氧树脂浇注的。由于采用 H 级绝 缘,按 F 级进行温升考核,变压器不但具有环氧树脂浇注式结构的优点——抗短路能力强、免维护、难燃阻燃等, 而且具有更高的超名牌运动能力。

3)OMEX 纸绝缘干式变压器
NOMEX 绝缘纸是由一种芳香聚酰胺聚合物的纤维组成。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。经过高温高压处理过的 NOMEX 绝缘纸的延伸率几乎变,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。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。在相对温度为 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。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 20.8%,因此 它不会助燃,能阻燃。 中电电气集团与美国杜邦公司合作开发的 SG10 干式变压器采用 NOMEX 纸为主要绝缘材料, 被称为绿色变压器。 与传统的变压器相比,该产品耐 200 度高温,传统变压器只能耐 140 度,噪音小,耗电小,还可回收再利用,不 仅不会对环境造成污染。而且从技术角度彻底解决了寿命周期后铜、铁、硅钢等愿材料回收再利用的难题。每年 仅铜线圈一项就可为国家回收 8 亿元不可再生资源。在此基础上,中电电气集团又陆续推出 SGR 型系列半包封干 式电力变压器等以 NOMEX 纸为主要绝缘材料的"绿色"变压器 。

4)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。变压器制造厂不同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,很多国内专家变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。 目前,在欧洲环氧浇注变压器占干式变压器产量的 70%左右,空气绝缘变压器占干式变压器的 30%左右。在美 国、德国、日本等发达国家,干式变压器产量已占配电变压器产量 50%以上。在成套变电站中,干式变压器已占 80%-90%。我国干式变压器主要有浸渍绝缘干式变压器和环氧树脂绝缘干式变压器两类。我国绝大多数干式变 压器的制造厂家引进的是环氧树脂浇注式结构,无论从产量还是技术水平方面,目前都达到世界领先水平。


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