配電干式變壓器的新發(fā)展趨勢

1.概述直接向配電網(wǎng)供電的配電是內外應用廣泛的產(chǎn)品。在中，配電年產(chǎn)量約為5000萬(wàn)KVA，約占總產(chǎn)量的1/3。因此，配電干式變壓器的運行可靠性、產(chǎn)品技術(shù)性能和經(jīng)濟指標將直接影響民經(jīng)濟建設和城鄉居民及企事業(yè)單位的供電安全。近年來(lái)，為滿(mǎn)足家城鄉電網(wǎng)改造的需要，開(kāi)發(fā)了一批新型優(yōu)質(zhì)配電干式變壓器，使配電網(wǎng)中的干式變壓器更加先進(jìn)，供電更加可靠，農村用電更加低成本。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的配電干式變壓器損耗值在不斷下降，尤其是空載損耗值下降更多，這主要歸功于磁性材料導磁率能量的提高，其次是磁芯類(lèi)型的多樣化。比如高磁導率或非晶合金薄硅鋼片的應用，梯形接頭全傾斜結構鐵芯的應用，纏繞鐵芯(平面型、立體型)，退火工藝等。在降低損耗的同時(shí)注意降低噪聲水平。干式配電干式變壓器中，局部放電試驗列為常規試驗，用戶(hù)對局部放電容量有要求，這是干式配電干式變壓器運行可靠性的評價(jià)指標，比IEC規定的現行要求更嚴格。因此，預測我各類(lèi)配電干式變壓器的發(fā)展趨勢，促進(jìn)配電干式變壓器的進(jìn)一步發(fā)展是一項重要的工作。本文將從不同的類(lèi)型來(lái)預測干式配電變壓器的發(fā)展。2.干式變壓器的發(fā)展趨勢要求干式配電干式變壓器經(jīng)常用于商業(yè)中心、機場(chǎng)、地鐵、高層建筑、水電站等防火防爆場(chǎng)所。目前，內已有數十家工廠(chǎng)能夠生產(chǎn)傳統的環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式配電干式變壓器。勵磁調壓和有載調壓都有。正常運行時(shí)采用自冷方式，安裝吹風(fēng)裝置(其他干式變壓器故障時(shí)，風(fēng)機啟動(dòng))超過(guò)銘牌容量運行時(shí)，提供急救閾值。在我，三相單機較大容量可達20000千伏安(35kV等級)，較大電壓等級可達110千伏安(10500千伏安單相)。干式變壓器的年產(chǎn)量已占配電干式變壓器年產(chǎn)量的20%。針對環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式配電干式變壓器存在的以下問(wèn)題：(1)設計自由度不大，每個(gè)繞組需要一個(gè)模具才能靈活。(2)一旦高溫燃燒，會(huì )產(chǎn)生大量煙霧。(3)由于環(huán)氧樹(shù)脂和導線(xiàn)的熱膨脹系數不同，如果緩沖層設置不當，在冷熱溫度的沖擊下容易使澆注層開(kāi)裂，局部放電容量增大。一些企業(yè)的一些產(chǎn)品在運行中暴露出了這樣的質(zhì)量問(wèn)題。(4)環(huán)保問(wèn)題：本環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式配電干式變壓器一旦達到預期壽命，或干式變壓器繞組因各種故障損壞，澆注繞組難以破壞，目前環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)法降解。從環(huán)境保護的角度來(lái)看，這將是一個(gè)日益嚴重的問(wèn)題。(5)環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式配電干式變壓器大部分屬于F級耐熱等級，只有少數企業(yè)能生產(chǎn)H級耐熱等級的澆注干式配電干式變壓器。鑒于以上原因，目前部分企業(yè)正在開(kāi)發(fā)開(kāi)式通風(fēng)干式H類(lèi)配電干式變壓器[1，2]。這種新開(kāi)發(fā)的H級配電干式變壓器采用耐高溫固體絕緣材料作為導體的匝間絕緣或絕緣結構材料。大多數內企業(yè)選用Nomex紙作為主要絕緣材料，其特點(diǎn)是：(1)介電常數為1.5-2.5。更接近空氣的介電常數 #p#分頁(yè)標題#e#

(2)Nomex紙防潮性能好，即使在95%相對濕度下完全干燥，不吸水也能保持90的介電強度。此外，Nomex紙在220下具有良好的化學(xué)穩定性。(3)阻燃性好，220下氧指數下限仍大于20.8%。即使在很高的溫度下燃燒，點(diǎn)燃后也能自行熄滅而不燃燒。(4)產(chǎn)品達到預期使用壽命后，便于回收利用，不存在影響環(huán)保的問(wèn)題，環(huán)保性能好。(5)多家企業(yè)成功研發(fā)的Nomex紙H級干式配電和干式變壓器，可通過(guò)常規、型式和特殊試驗，包括符合家標準要求的突發(fā)短路試驗。在技術(shù)性能方面，滿(mǎn)足低損耗、低局部放電、低噪聲、高短路機械電阻的要求。在中有長(cháng)期的安全操作經(jīng)驗。設計自由度大，對鑄模沒(méi)有要求。對于非包封開(kāi)放式通風(fēng)干式H類(lèi)配電干式變壓器，只需增加真空壓力浸漬設備。內也有開(kāi)放式通風(fēng)H級干式配電變壓器，用玻璃纖維布代替Nomex紙作為H級固體絕緣材料。該工藝采用真空浸漬設備，繞組采用陶瓷墊。因為玻璃纖維的介電常數(約5-6)比Nomex紙高，陶瓷的介電常數也高，所以匝間電壓在設計上受到限制[2]。生產(chǎn)這種干式配電變壓器的關(guān)鍵是真空浸漬漆。3.油浸式配電干式變壓器的發(fā)展趨勢油浸式配電干式變壓器常用于一般場(chǎng)合的配電干式變壓器。在內，這種油浸式配電干式變壓器在低損耗、低噪聲和高可靠性方面取得了良好的效果，特別是在節能降耗方面。10KV配電干式變壓器歷年降損對比表如下。10KV配電干式變壓器歷年損耗水平對比表(單位：瓦)

隨著(zhù)用電量的增加，變電站越來(lái)越靠近居民中心。因此，為了提高礦用油浸式變壓器的耐火性能，有必要開(kāi)發(fā)由耐高溫固體和液體絕緣材料制成的液浸式配電干式變壓器。絕緣系統將有以下幾種類(lèi)型：采用A級絕緣材料和高燃點(diǎn)油的絕緣系統。采用H級絕緣材料和高燃點(diǎn)油的絕緣系統。H級絕緣材料和礦物油的絕緣系統?；旌媳夭牧虾偷V物油的保溫系統。通過(guò)改善絕緣系統的不同耐溫等級

的較高允許溫升達到總重不變時(shí)提高單臺輸出容量或單臺容量不變時(shí)總重與體積的降低與縮小。這樣，地埋式配電干式變壓器就可選用以上不同的絕緣系統。如導線(xiàn)可選用Nomex紙作匝絕緣，液體絕緣介質(zhì)可選用干式變壓器油與高燃點(diǎn)油。Nomex紙浸油后介電常數(與Nomex紙密度有關(guān))與油接近，Nomex紙的熱導率與一般纖維紙熱導率接近。內電機車(chē)用機載干式變壓器就是Nomex紙與硅油組合的絕緣系統，已有多年運行經(jīng)驗。將這種絕緣系統延伸到油浸式配電干式變壓器(柱上式、地基式、地埋式)應是可以的。際電工委員會(huì )正在考慮制定這種利用高耐溫絕緣材料作為絕緣系統的配電干式變壓器的設計導則。4、配電干式變壓器向組合化方向發(fā)展因為配電網(wǎng)中常要求對干式變壓器作各種保護，傳統保護裝置與干式變壓器是分別安裝在使用場(chǎng)所。這樣，既不便于安裝調試又不利于維護。為解決這個(gè)問(wèn)題，配電干式變壓器已向組合化方向發(fā)展。目前在發(fā)展的有兩大類(lèi)：一類(lèi)是將熔斷絲與負荷開(kāi)關(guān)裝在干式變壓器內部形成一個(gè)整體，整體內的低壓出線(xiàn)可分成幾路，每路都有計量裝置，沒(méi)有裸露的帶電部分，這種配電干式變壓器稱(chēng)為組合式干式變壓器，一接上線(xiàn)即可使用，目前較多用于環(huán)網(wǎng)供電。另一類(lèi)是預裝式干式變壓器，干式變壓器的兩側分別為高壓與低壓配電柜，它們根據不同接線(xiàn)方式配置保護元件，一接上線(xiàn)即可使用。組合式干式變壓器的干式變壓器部分為礦物油浸式變壓器，將來(lái)也可能配置高耐溫液浸式干式變壓器。預裝式變電站目前選用礦物油漫式或干式配電干式變壓器，將來(lái)也可配置高耐沮液漫式干式變壓器。5、配電干式變壓器尚未有定論的幾種型式內，某些供電插所曾選用以SF6為冷卻與絕緣介質(zhì)的配電干式變壓器。這種配電干式變壓器在環(huán)保上要求無(wú)泄漏，SF6氣體的年泄漏率要求在1％以下，因泄漏出SF6，氣體會(huì )產(chǎn)生溫室效應，使周?chē)h(huán)境溫度提高。另外，這種干式變壓器的價(jià)格較貴。僅少數電站或工程選用。隨著(zhù)配電電壓的提高，外，如ABB公司在發(fā)展以交聯(lián)聚乙烯電纜來(lái)繞制干式變壓器繞組。這種技術(shù)適用于較高電壓如110kv及以上，容量在幾萬(wàn)KVA。因為交聯(lián)聚乙烯電纜必須在60℃的溫度下運行，干式變壓器必須用風(fēng)機吹風(fēng)冷卻，吹風(fēng)裝置要有高可靠性。另外，干式變壓器內要裝無(wú)勵磁調壓開(kāi)關(guān)或有載調壓開(kāi)關(guān)較為困難。內，已研制成110KV×10500KV環(huán)氧樹(shù)脂澆注三相繞組有載調壓干式變壓器，且有成功的運行經(jīng)驗。6、總結隨著(zhù)絕緣材料的發(fā)展，環(huán)保上的要求，安全供電要求，配電干式變壓器應與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展新品種以滿(mǎn)足使用要求。( 來(lái)源：佳工機電網(wǎng)#p#分頁(yè)標題#e#