環(huán)氧澆注干式變壓器的現(xiàn)狀及其發(fā)展
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:22:35來源:
6環(huán)氧澆注干式變壓器胃3的現(xiàn)狀及其發(fā)展?jié)沧⒏墒阶儔浩魈峁┝宋镔|(zhì)條件,并解決了以前千式變壓器存在的防塵防潮及維護(hù)保養(yǎng)的問。這種產(chǎn)品采用次線圈和次線圈的整個(gè)面由樹脂或浸有樹脂的絕緣材料被覆的固體絕緣方式。因其難燃性惡劣條件下的可靠性抗短路能力過負(fù)荷能力以及澆注絕緣材料的耐電弧性等特性,使其在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的發(fā)展。本文介紹了干式變壓器的發(fā)展歷史,對(duì)環(huán)氧樹脂澆注式的特點(diǎn)性能作了較細(xì)致前言環(huán)氧樹脂是種早就廣泛應(yīng)用的化工原料,它不僅是種難燃阻燃的材料,且具有優(yōu)越的電氣性能,后來逐漸為電工制造業(yè)所采用,自從1964年德國制造出首臺(tái)環(huán)氧澆注干式變壓器后,這項(xiàng)技術(shù)在歐洲迅速發(fā)展,并不斷推出各種新的專利制造技術(shù),這些技術(shù)不斷推向世界由于我國的干變制造技術(shù)小要是從德國等歐洲圍家引進(jìn)的,所以迄今為止,全國生產(chǎn)的干式變壓器中,95以上都是環(huán)氧澆注式的。這里應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是由于環(huán)氧樹脂比起空氣和變壓器油來具有很高的絕緣強(qiáng)度,加之澆注成型后又具有機(jī)械強(qiáng)度以及優(yōu)越的防潮防塵性能,所以特別適合于制造干式變壓器。早期的環(huán)氧燒注干式變壓器為8級(jí)絕緣,目前國內(nèi)產(chǎn)品大多數(shù)均為級(jí)絕緣,也打少數(shù)為級(jí)絕緣前,從個(gè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性來看,世界上公認(rèn)的環(huán)氧澆注干式變壓器的比較高電壓為35個(gè),戶愾達(dá)6677以,人容從為以,坫準(zhǔn)沖擊水平1.不超過2;5,環(huán)氧澆注干式變壓器的特點(diǎn)1絕緣強(qiáng)度高澆注用環(huán)氧樹脂具有2030,的絕緣擊穿強(qiáng)度,且與電壓等級(jí)相同的油浸變壓器相比具有大致相同的雷電沖擊強(qiáng)度2抗短路強(qiáng)度大由于樹脂的材料特性,加之線圈是整體澆注,所以機(jī)械強(qiáng)度很高,突發(fā)短路試驗(yàn)的實(shí)踐證明,潘注式變壓器因短路而被破壞的實(shí)例極少3防災(zāi)性能突出環(huán)氧樹脂難燃阻燃并能自行媳滅,不致引發(fā)爆炸等次災(zāi)害;4環(huán)保性能優(yōu)越環(huán)氧樹脂是化學(xué)上極其穩(wěn)定的種村料,具防潮防塵等件能,即偵汗尺污穢等惡劣環(huán)境下也能可靠地運(yùn)行。另外,可在100濕度下正常運(yùn)行,停運(yùn)后無需干燥即可再次投運(yùn)5免維護(hù)由于有了完善的溫控溫顯系統(tǒng),目前環(huán)氧澆注尸式變壓器可以做到免維護(hù)。從而可以大人減輕運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān),并降低運(yùn)行費(fèi)用;6運(yùn)行損耗低,運(yùn)行效率高;7噪聲低;8體積小重量輕;9不需單獨(dú)的變壓器室,不需吊芯檢修,節(jié)約占地面積,相應(yīng)節(jié)省土建投資;安裝方便,無需調(diào)試。
u=環(huán)氧澆注十式變玉器結(jié)構(gòu)類型環(huán)氧澆注干式變壓器的特點(diǎn)就是必須依靠模具并采用專用澆注設(shè)備,在真空狀態(tài)下使線圈澆注成型。目前國產(chǎn)環(huán)氧樹脂干式變壓器也大多都是這類產(chǎn)品。它有下列類型,厚絕緣早期的環(huán)氧澆注干式變壓器都是采用厚絕緣的澆注般為6也有的厚達(dá)151.耐熱等級(jí)多為8級(jí)絕緣。高壓線圈般用玻璃絲包鋁扁線繞制成分段圓筒式線,采用絕緣薄股作為層間絕緣,線圈的兩端用玻璃布板條作為絕緣端圈,繞好的分段圓筒式線圈在浸漆處理后裝入模具,然后在真空狀態(tài)下進(jìn)行環(huán)氧樹脂澆注。由于環(huán)氧樹脂的熱膨脹系數(shù)4導(dǎo)線的熱膨脹系數(shù)不相同。所以當(dāng)變壓器運(yùn)行后由于發(fā)熱極易導(dǎo)致環(huán)氧澆注層的開裂,并形成小的空氣隙,以致引發(fā)局部放電,這將嚴(yán)重威脅變壓電工業(yè)。專器的運(yùn)行可靠性,加之由于局部放電所引起的電腐蝕還將大大縮短變壓器的使用壽命。因此如何防止開裂直是早年困擾著這類干式變壓器的項(xiàng)重要課。人們發(fā)現(xiàn)銅材熱膨脹系攻為610.,鋁材熱膨脹系數(shù)為24 106,而以石英粉為填料的環(huán)氧樹脂層的熱膨脹系數(shù)則為40106.由于鋁的熱膨脹系數(shù)與樹脂層較為接近,所以后期的厚絕緣干式變壓器般都采用鋁線圈,以減少熱應(yīng)力。但是,運(yùn)行實(shí)踐證明,即使采用這樣的措施,也并不能完全防止開裂的產(chǎn)生。因而隨著技術(shù)的進(jìn)步,厚絕緣就逐步為薄絕緣所代替。
為了解決上述樹脂層的開裂問,國外的些廠家先后推出了,級(jí)薄絕緣層的環(huán)氧澆注干式變壓器。目前我國的產(chǎn)品也基本上都是薄絕緣結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為高低壓線圈導(dǎo)體都被玻璃纖維增強(qiáng)的薄層樹脂所包封,當(dāng)樹脂內(nèi)不加填料時(shí)絕緣層的厚度1.5mm,2胗,由于玻璃纖維增強(qiáng),因而大大加強(qiáng)了樹脂包封層的機(jī)械強(qiáng)度,這種既初又薄的樹脂包封層富有彈性,可隨線圈起膨脹和收縮,因而不再擔(dān)心會(huì)發(fā)生開裂。另外,由于包封絕緣層差,因而對(duì)改善澆注線圈的熱傳導(dǎo)是非常有益的。另外,薄絕緣結(jié)構(gòu)還可以在線圈內(nèi)設(shè)置軸向氣道,這樣就可以增加線圈的散熱面,從而給制造大容量干式變壓器提供有利的條件。薄絕緣樹脂澆注變壓器也可以做成是帶填料的結(jié)構(gòu),般用石英粉作填料,這時(shí)絕緣層的厚度將增加為加楨料大約仲變壓器的制誥成本降低,20.,并對(duì)改善樹脂的導(dǎo)熱性能有利,但是這必須在嚴(yán)格的工藝與先進(jìn)的工裝下進(jìn)行。否則,如果攪拌不均勻或者在澆注過程中發(fā)生石英粉沉積現(xiàn)象,就可能使樹脂的各部分膨脹系數(shù)不相同,這樣線圈在溫度變化時(shí)就可能發(fā)生開裂,并使變壓器的抗短路強(qiáng)度也降低。為了增強(qiáng)這種結(jié)構(gòu)的線圈的機(jī)械強(qiáng)度,般在澆注線圈內(nèi)埋設(shè)有增強(qiáng)玻璃纖維網(wǎng)格布板。
3環(huán)氧澆注式變壓器的線圈型式燒注式變壓器的線圈結(jié)構(gòu)主要有下列種類型高低壓線圈均采用導(dǎo)線繞制的層式線圈,目前般采用銅導(dǎo)線,低壓般為多層圓筒式高壓則為分段圓筒式,大容量澆注干式變壓器均采用這種結(jié)構(gòu)。
高壓為銅導(dǎo)線繞制的分段圓筒式線圈,低壓采用銅箔或鋁箔繞制的箔式線圈。當(dāng)?shù)蛪翰捎貌骄€圈時(shí),目前般在層間設(shè)置,1預(yù)浸紙作為絕緣,在箔繞機(jī)上繞好后只要加熱固化成形即可,這樣低壓線圈就無需模具與潘注工藝了。箔式線圈除了工藝性好,可提高生產(chǎn)效率之外,還可以降低輻向漏磁,從而使軸向機(jī)械力減小,相應(yīng)提高了抗短路強(qiáng)度,降低了附加損耗。這種結(jié)構(gòu)目前在干高低壓均為箔式。高壓做成箔式結(jié)構(gòu)的分段圓筒式,而低壓則為般的箔式結(jié)構(gòu),這主要是為了更充分發(fā)揮箔式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)這種結(jié)構(gòu)對(duì)15壓濟(jì)式而在對(duì)材料制造工藝等方面都有較高的要求。否則將降低變壓器工作的可靠性。當(dāng)采用箔式線圈時(shí)輸出容量因受銅專呂箔村料的尸寸所限制,前般不超過2500隊(duì),比較大不超過4000.
干式變卡器的應(yīng)叫場(chǎng)所1城市及大型工礦區(qū)要求防火防爆的場(chǎng)所,如高層建筑地下建筑機(jī)場(chǎng)交通樞紐通訊與伯息中心重要市政設(shè)施,城市人口密集區(qū)商業(yè)中心等處要用6,10配電變壓器以及35電力變壓器2火電廠水電廠核電廠的自用電變壓器發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁變壓器3部分化工冶金企業(yè)的整流變壓器與冶金電爐變壓器5其他不宜于采用油浸變壓器的場(chǎng)所。
環(huán)氧澆注變壓器的前景展望隨著城市供電負(fù)荷的不斷增長(zhǎng),住宅的密集化以及高層建筑地下建筑的增多,人們需要種既深入負(fù)荷中心,又能防火防爆且環(huán)保性能優(yōu)越的變壓器,近年來,隨著節(jié)能綠色環(huán)保的要求,對(duì)環(huán)氧澆注干式變壓器又提出了更高的要求。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)降低變壓器的損耗尤其是空載損耗的迫切性日益增加。為此除了采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片之外,采用先進(jìn)的硅鋼片鈣切線。改進(jìn)迭片1藝。優(yōu)化屯磁數(shù)選擇。采用階梯式接縫以及新的結(jié)構(gòu)等措施都分必要我國目前生產(chǎn)的低損耗式變1器己較國際標(biāo)準(zhǔn)即102881997干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求規(guī)定的損耗值有了顯著的降低。而我廠所生產(chǎn)的10系列2500以下產(chǎn)品的損耗更進(jìn)步降低。至于新型電磁材料非晶合金在澆注式干變的應(yīng)用,國內(nèi)些廠家己有所探索,盡管它可以使空載損耗大量降低,但由于價(jià)格高,將使成本進(jìn)步增大,另外,由于設(shè)計(jì)磁密較低,還將使變壓器的體積加大,再就是噪聲也較大,故近期內(nèi)它在澆注式干式變1;器上尚無大量灰用的可能,2體積小重量輕城市居民的密集4,高層建筑地下建筑的增加都要求干式變壓器體積小重量輕,這樣不僅安裝搬運(yùn)方便,而且當(dāng)它裝配成箱式變電站時(shí)還可縮小整個(gè)箱變的尺寸和體積,也使變電站的土建投資降低。要實(shí)現(xiàn)這要求,除了采用優(yōu)質(zhì)的電磁材料絕緣材料之外,更重要的在于優(yōu)化變壓器的電磁設(shè)計(jì)與選取比較佳的結(jié)構(gòu)。
3運(yùn)行可靠維護(hù)簡(jiǎn)便從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來說,環(huán)氧澆注式干變的抗短路強(qiáng)度與抗雷電沖擊的能力都優(yōu)于油浸式變壓器,突發(fā)短路試驗(yàn)與雷電沖擊試驗(yàn)的結(jié)果都證實(shí)了這點(diǎn)。對(duì)澆注干式變壓器運(yùn)行可靠性的擔(dān)心,主要是固體絕緣的局部放電問,局部放電不僅可能發(fā)展成全面放電,而且由于電腐蝕將使變壓器的壽命縮短,所以局部放電試驗(yàn)以及局部放電指標(biāo)對(duì)饒注干式變壓器十分重要。因此,要保證變壓器的長(zhǎng)期運(yùn)行刊,性尤用合理的設(shè)計(jì)纟施把好原材料的質(zhì)量關(guān)之外,比較重要的還是工廠應(yīng)嚴(yán)格工藝與生產(chǎn)管理,嚴(yán)把產(chǎn)品出廠前的檢驗(yàn)關(guān),并作好有關(guān)的售后服務(wù)工作。而要做到這點(diǎn),1廠的生產(chǎn)史與經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)品的運(yùn)業(yè)工廠的管理水平技術(shù)水平等都密切相關(guān)。因此創(chuàng)名牌的效應(yīng)主要應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在可靠性上。比起油浸式變壓器來說,除了結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外,由于澆注式干變己有了完善的溫度控制保護(hù)系統(tǒng),所以基本上可以做到免維護(hù),今后還應(yīng)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)步把運(yùn)行維護(hù)的在線檢測(cè)搞得更好。
4進(jìn)步降低成本馬售價(jià)進(jìn)步降低干式變壓器的成本與售價(jià),才能拓寬干看,這樣做可以提高我國電網(wǎng)的供用電水平,并對(duì)改善環(huán)境十分打利而要降低成木。除7減少原村料消耗,使原材料盡可能國產(chǎn)化之外,比較重要的就是應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),采用先進(jìn)的工裝與計(jì)算機(jī)管理,8管理模我國的現(xiàn)狀是干式變壓器生產(chǎn)廠家過多,這樣不僅使市場(chǎng)銷售中出現(xiàn)無序競(jìng)爭(zhēng),而且對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量也是十分不利的,5優(yōu)越的防火防災(zāi)性能進(jìn)步提高干式變壓器的阻燃防災(zāi)性能是形勢(shì)發(fā)展的需要,為此應(yīng)當(dāng)在材料性能樹脂配方選擇等多方面進(jìn)行更多的基礎(chǔ)研宄與試驗(yàn)。
6提高干式變壓器的環(huán)保性能21.世紀(jì)的來臨。全世界對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求正日益提高。就干式變壓器而言,提高其防潮防水性能,將直接影響其運(yùn)行可靠性,另外它還應(yīng)能耐受各種氣候的變化,即使萬燃燒,也不會(huì)產(chǎn)生有毒的氣體,不致污染環(huán)境。
此外對(duì)運(yùn)行壽命終結(jié)后的廢棄干式變壓器處理,也不應(yīng)污染周圍環(huán)境。
對(duì)應(yīng)用于城網(wǎng)中的干式變壓器,滿足低噪聲的要求是不言而喻的。從些發(fā)達(dá)國家來看,此項(xiàng)要求正愈來愈高。此無論在產(chǎn),4結(jié)構(gòu)與。,藝方1都灰采取相應(yīng)的措施就我國目前的怙況。些先進(jìn)的干式變器家。己能達(dá)到較理想的噪聲水平8過載能力強(qiáng)干式變壓器的過載能力與結(jié)構(gòu)形式以及所用絕緣材料的熱特性有關(guān)。過載能力強(qiáng)的變壓器不僅可以提高供電可靠性,還可以節(jié)省所選變壓器的容量與備用臺(tái)數(shù),減少初期投資,提高設(shè)備利1.卞,也可在突發(fā)中故時(shí)保證比較大限度地對(duì)用戶供電。
9從單的變壓器向多功能的性能組合方向發(fā)展例如,從單的變壓器向帶有風(fēng)冷保護(hù)外殼溫度訃算機(jī)接1零序互感器功率計(jì)4封閉母線向出線等多功能的組合式變壓器的方向發(fā)展等。
拓寬干式變壓器的應(yīng)用領(lǐng)域,發(fā)展更多的新品種隨著新世紀(jì)中電力電子等新技術(shù)的應(yīng)用,還有更多的新產(chǎn)品有可能采用干式變壓器的技術(shù),對(duì)此,我們應(yīng)加倍,考定獻(xiàn)岑戎珍,1996,淺談環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器。變壓韓軍高留志,1996,環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器特點(diǎn)