武開學
摘要:隨著我國加入WTO之后,以及開放程度的進一步的提高,這一領域出現(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應注意的事項,主要從干式變壓器的溫度控制系統(tǒng),干式變壓器的防護方式,干式變壓器的過載能力等方面進行比較。據(jù)此,本文特意針對干式變壓器的特點進行了整理概括,并對其選型應用做出了介紹。
關鍵詞:干式變壓器;特點;選型應用
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,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不錯的選擇。
一、干式變壓器的類型
當前,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,該項技術(shù)在我國得以飛速發(fā)展。近來,有幾個廠家從國外引進了用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械強度高,耐受短路能力強,防潮及耐腐蝕性能特別好,且局放小、運行壽命長、損耗低、過負荷能力強,企業(yè)設計制造經(jīng)驗豐富,產(chǎn)品具備高安全可靠性及良好的環(huán)保性能,尤其是運行業(yè)績非常好,據(jù)變壓器行業(yè)統(tǒng)計,此樹脂真空澆注干變(CRDT)在我國市場占有率高達90%以上。
H級絕緣與F級絕緣的環(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級絕緣環(huán)氧樹脂、導線匝間絕緣要用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
1.電氣性能好。在變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中,多少會有些局部的絕緣弱點,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,最終影響安全運行。
2.抗短路能力強。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。
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,該變壓器具有免維護、防潮和抗?jié)駸?、阻燃,適用于各種環(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。同時裝配好的鐵心,在其表面封涂F級樹脂漆,以防塵、防腐、防煙霧和銹蝕。
5.耐溫等級高。環(huán)氧樹脂干式變壓器屬于F級或H級絕緣,長期可在155℃或180℃高溫下安全運行。在相同容量下,它的體積小,重量輕,可節(jié)約安裝費用等。
三、干式變壓器的選型應用
(一)干式變壓器的溫度控制系統(tǒng)
1.風機自動控制:通過預埋在低壓繞組最熱處的Ptl00熱敏測溫電阻測取溫度信號。變壓器負荷增大,運行溫度上升,當繞組溫度達110℃時,系統(tǒng)自動啟動風機冷卻;當繞組溫度低至90℃時,系統(tǒng)自動停止風機。
2.超溫報警、跳閘:通過預埋在低壓繞組中的PTC非線性熱敏測溫電阻采集繞組或鐵心溫度信號。當變壓器繞組溫度繼續(xù)升高,達到155℃時,系統(tǒng)輸出超溫報警信號;若溫度繼續(xù)上升達170℃,變壓器已不能繼續(xù)運行,須向二次保護回路輸送超溫跳閘信號,應使變壓器迅速跳閘。
(二)防護方式
對于變壓器的保護,外殼的選擇也很重要,需要根據(jù)防護的要求以及使用環(huán)境的要求進行,因此外殼形式具有多樣性。通常變壓器的外殼會選擇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的異物進入變壓器,導致一些短路等惡性事故,保護了帶電部分。另外,若是戶外變壓器的防護殼則需要選擇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)的水滴進行防護。但是這樣一來,就會對變壓器的散熱能力造成影響,因此要注意運行容量問題。
(三)干式變壓器的過載能力
1.選擇計算變壓器容量時可適當減小,充分考慮某些軋鋼、焊接等設備短時沖擊過負荷的可能性,盡量利用干式變壓器的較強過載能力而減小變壓器容量;對某些不均勻負荷的場所,如供夜間照明等為主的居民區(qū)、文化娛樂設施以及空調(diào)和白天照明為主的商場等,可充分利用其過載能力,適當減小變壓器容量,使其主運行時間處于滿載或短時過載。
2.可減少備用容量或臺數(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、臺數(shù)多。而利用干變的過載能力,在考慮其備用容量時可予以壓縮,在確定備用臺數(shù)時亦可減少。變壓器處于過載運行時,一定要注意監(jiān)測其運行溫度:若溫度上升達155℃(有報警發(fā)出),即應采取減載措施(減去某些次要負荷),以確保對主要負荷的安全供電。
(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、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.低壓標準封閉母線: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),相應之變壓器可提供標準封閉母線端子,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.低壓標準橫排側(cè)出線:當變壓器與低壓配電屏并排放置時,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,變壓器廠與開關廠要簽署接口配合紀要,確認配合接口詳盡尺寸,保證現(xiàn)場安裝順利。
3.低壓標準立排側(cè)出線:與橫排側(cè)出線相似,當選用多米諾屏等母排為豎向布置的低壓配電屏時,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、大容量等幾個方面獲得進一步發(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)進一步的建設和改造,干式變壓器將面臨新的發(fā)展機遇,其滿足市場的需求及市場占有率都會有很大的提高,并且還可獲得很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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