干式變壓器培訓(xùn)資料

1、干式變壓器培訓(xùn)1、干式變壓器發(fā)展歷程簡述1885年，匈牙利三位工程師發(fā)明了變壓器及感應(yīng)電機，并研制出第一臺工業(yè)實用性變壓器距今已有一個多世紀了。當(dāng)時和以后的一段時期內(nèi)，所生產(chǎn)的變壓器無例外的均為干式變壓器。但限于當(dāng)時的絕緣材料的水平,那時的干變難于實現(xiàn)高電壓與大容量。到20世紀初發(fā)現(xiàn)了變壓器油，它具有高絕緣強度，高導(dǎo)熱能力，用于變壓器是再好不過的絕緣和冷卻介質(zhì)。而干變因受限于絕緣使電壓上不去，受限于散熱使容量上不去，造成它的發(fā)展幾乎停滯不前。二戰(zhàn)以后，世界經(jīng)濟呈現(xiàn)前所未有迅猛增長，城市面積、人口、高層建筑、地下建筑、地鐵等重要中心場所不斷增多。而由于油浸式變壓器以下缺點:1、變壓器油具有可燃性

2、,當(dāng)遇到火焰時可能會燃燒、爆炸;2、變壓器油對人體有害;3、變壓器油需定期檢查;4、油浸式變壓器抗短路能力差;5、油浸式變壓器密封性能不良且宜老化,在運行場所滲漏油嚴重,影響設(shè)備安全運行,同時影響環(huán)境;6、油浸式變壓器絕緣等級低,按級絕緣設(shè)計、制造。油浸式變壓器現(xiàn)場常見故障:1、由于絕緣受潮、絕緣老化和變壓器油劣化等將導(dǎo)致變壓器絕緣降低;2、由于表面潮濕加之塵埃、鹽分等致使變壓器套管臟污引起套管閃絡(luò),同時由于贓物吸水后導(dǎo)電性能提高使泄漏增加,引起表面放電后導(dǎo)致?lián)舸?3、由于油標管、呼吸管或防爆管通氣孔堵塞等導(dǎo)致變壓器存在假油位現(xiàn)象;4、當(dāng)變壓器二次短路或變壓器內(nèi)部放電等將造成變壓器噴油事故;5

3、、由于運行中存在滲漏油、缺油等現(xiàn)象,導(dǎo)致運行中必需采取補油措施。由于油浸式變壓器上面種種的缺點，因而人們迫切需要一種既能深入負荷中心，又能防火、防爆并且環(huán)保性能好的變壓器。自1964年德國AEG公司研制出第一臺環(huán)氧澆注干式變壓器起，干式變壓器進入一個大發(fā)展的階段，與此同時，美國也發(fā)明了Nomex絕緣紙，可作H級干式變壓器，這樣干變就就有了二種主要大類，一類為環(huán)氧樹脂型干式變壓器，另一類為H級敞開型干式變壓器。2 、干式變壓器的發(fā)展現(xiàn)狀目前干式變壓器制造技術(shù)已成熟，國內(nèi)外許多工廠能大批量生產(chǎn)?，F(xiàn)在整個國際干式變壓器市場，存在環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器和浸漆型干式變壓器兩大類型。在歐洲及一些新興工業(yè)國

4、家(如日、韓等)前者應(yīng)用廣泛，而北美市場則以后者為主。我國絕大多數(shù)干式變壓器的制造廠家引進的是環(huán)氧樹脂澆注式結(jié)構(gòu)，無論從產(chǎn)量還是技術(shù)水平方面，目前都達到世界先進水平。目前，干式變壓器最高電壓等級已達35kV。山東金曼克電氣集團于1999年開發(fā)出一臺110kV樹脂澆注電力變壓器，并通過中國變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢測中心所做的例行、溫升、沖擊、聲級及短路試驗，同年11月通過國家機械工業(yè)局、國家電力公司鑒定，這在樹脂澆注變壓器國內(nèi)外歷史上是第一次，為電網(wǎng)提供一種新型防災(zāi)電力變壓器奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。該電力變壓器組于2000年9月裝于山東兗州電力局運行至今情況良好。相信110kV級干式變壓器在用戶取得實踐經(jīng)驗的基

5、礎(chǔ)上，會逐步被用戶接受。干式變壓器基本工作原理同油變一樣是通過電感生磁,磁感生電的電磁感應(yīng)原理來改變電壓和電流。通過一、二次線圈匝數(shù)的不同，感應(yīng)出不同的電動勢和不同的電流。干式變壓器主要有以下特點：   1、安全，難燃防火，防爆，無污染，可直接安裝在負荷中心。   2、免維護、安裝簡便，綜合運行成本低。   3、防潮性能好，可在100%濕度下正常運行，停運后不經(jīng)預(yù)干燥即可投入運行。   4、損耗低、局部放電量低、噪音小，散熱能力強，強迫風(fēng)冷條件下可以150%額定負載運行。   5、配備有完善的溫

6、度保護控制系統(tǒng)，為變壓器安全運行提供可靠保障。   6、可靠性高。產(chǎn)品的運行可靠性指標達到國際先進水平。7、所有的夾緊部位均采用硅橡膠及彈性元件緩沖，以減少震幅，降低噪聲。干式變壓器由于其防火性能好，不污染環(huán)境，等優(yōu)點，已被用戶所采用，盡管價格為油浸式變壓器的2倍多，但總的產(chǎn)量仍有增無減。今后數(shù)年內(nèi)干式變壓器競爭將會更激烈，各工廠在產(chǎn)品發(fā)展、技術(shù)水平、質(zhì)量保證上都會有所提高，相信在大家的共同努力下，我們公司干式變壓器生產(chǎn)技術(shù)水平會達到更高水平。3 、干式變壓器的分類 干式變壓器的分類有很多種方法:3.1按型號分為：SC（B）（環(huán)氧樹脂澆注包封式）、SG（B）（敞開式）、SC

7、R（非環(huán)氧樹脂澆注固體絕緣包封式）等。3.2按絕緣等級分為：變壓器產(chǎn)品有以下幾種耐熱絕緣等級絕緣等級AEBFHNC最高運行溫度105120130155180200220繞組最高允許溫升K6075801001251351503.3按冷卻方式:自然風(fēng)冷AN (小容量);強迫風(fēng)冷AF (大容量) 3.4聯(lián)接組別:Yyn0;Dyn11我們公司生產(chǎn)的干式變壓器有：SC（B）（環(huán)氧樹脂澆注包封式），耐熱絕緣等級是F級；SG（B）（H級環(huán)保型敞開式），耐熱絕緣等級是H級；SC（B）9-800/10產(chǎn)品型號的含義：三相，環(huán)氧樹脂澆注式，（低壓箔式線圈）設(shè)計序號為9型，容量為800KVA，電壓等級是10KV。S

8、G（B）10-630/10產(chǎn)品型號的含義：三相，H級環(huán)保型敞開式，（低壓箔式線圈）設(shè)計序號為10型，容量為630KVA，電壓等級是10KV。4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工藝特點41環(huán)氧樹脂型干式變壓器樹脂型干式變可分為下面幾種類型。（1）樹脂澆注 環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器選用環(huán)氧樹脂作為固體絕緣材料，這種絕緣技術(shù)本身賦予了變壓器運行時無油化、難燃防火、易于回收的環(huán)保特性；采用真空澆注技術(shù)可避免線圈內(nèi)產(chǎn)生氣泡，降低產(chǎn)品局部放電，提高產(chǎn)品壽命；線圈整體用玻璃纖維加強，一體化澆注成型，大大提高了產(chǎn)品抗突發(fā)短路能力；在變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中,多少會有些局部的絕緣弱點,它在電場的作用下會首先發(fā)生放電,而不隨即形成整個絕緣貫穿

9、性擊穿,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)在絕緣壽命迅速降低,最終影響安全運行，優(yōu)質(zhì)樹脂和玻璃纖維所組成的固體絕緣具有很高的電氣強度，局部放電量小，一般可控制在10pc范圍內(nèi)。線圈的密封結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具備防潮、隨時投運、耐污、免維護等特點。安全、可靠的運行實踐，證明了設(shè)計制造技術(shù)的先進性。高、低壓線圈在全封閉的全自動的真空澆注設(shè)備中完成樹脂絕緣的灌封，由于使用的澆注材料為高分子樹脂，沒有溶劑或其他小分子物質(zhì)，故其間無揮發(fā)物排放；又由于澆注模具的封閉，使得澆注后搬運過程無滴淌物；模具的包封使得線圈的在凝膠、固化過程中

10、基本無有機物蒸汽逸出；確保環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的線圈制造符合環(huán)境保護的要求。樹脂澆注有純樹脂與樹脂加填料澆注兩種，這兩種結(jié)構(gòu)大同小異，國內(nèi)從生產(chǎn)量看，純樹脂型較多，加填料石英粉的較少。純樹脂的干式變壓器內(nèi)外絕緣厚度一般為3mm（稱為薄絕緣），目前已減少到1.52mm，但性能良好。另一種是加石英粉樹脂澆注繞組。加石英粉的干式變壓器內(nèi)外絕緣過去一般為6mm（稱為厚絕緣），目前已減少到3mm，這種產(chǎn)品樹脂及顏料只占40%，所以整體樹脂少，而石英粉價格只有樹脂的3%，兩種材料相比，加石英粉的變壓器M0雖然略大一些，但體積外形尺寸大體相同，而價格要低10%15%。這兩種材料的產(chǎn)品技術(shù)性能與外形尺寸相同

11、，前者能做到20000kVA/35kV，后者能做到2500kVA/10kV，前者更適用于高電壓等級的產(chǎn)品，后者則在2500kVA以下更加適用。早期產(chǎn)品有開裂現(xiàn)象，后在繞組內(nèi)外加玻璃纖維，其本上解決了產(chǎn)品開裂的問題。   （a）繞組截面圖1 樹脂加填料結(jié)構(gòu)產(chǎn)品與澆注主要技術(shù)參數(shù)1. 額定電壓： 10kV2. 分接范圍： ±5% ；±2X2.5%（或按用戶要求）3. 調(diào)壓方式： 無勵磁調(diào)壓或有載調(diào)壓4. 容量： 302500 kVA5. 額定頻率： 50Hz6. 聯(lián)接組標號：Yyn0 ； Dyn11(或按用戶要求)7. 阻抗電壓： 按標準或按用戶要求8. 最

12、高溫升： 100K9. 溫度極限： 15510. 冷卻方式： AN或AF（自然風(fēng)冷或強迫風(fēng)冷）11. 防護等級： IP00 （無防護外殼），IP20、IP23 （有防護外殼）12. 絕緣耐熱等級：F級。13. 絕緣水平：額定工頻耐受電壓： 35kV/3min 額定雷電沖擊耐受電壓：75kV (2) 樹脂繞包型樹脂繞包型也叫纏繞式，低壓繞組結(jié)構(gòu)與前種結(jié)構(gòu)一樣。高壓繞組在繞線機上繞包，內(nèi)模為環(huán)氧玻璃布筒。繞包時，邊繞導(dǎo)線，邊繞玻璃纖維（占80%），經(jīng)過一樹脂槽將浸好樹脂的纖維復(fù)繞在已繞好的導(dǎo)線上面。待整個繞組繞完后，進烘箱加熱固化，使其成為一整體。在常規(guī)環(huán)境下使用樹脂，難免會包裹空氣，故電場強度要

13、取小一些，體積會增大。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是不需要澆注模。圖2 樹脂纏繞式繞制4.2 H級敞開式干式變壓器隨著城市電網(wǎng)供電要求的不斷提高和變壓器技術(shù)的進步，干式變壓器在我國的使用已經(jīng)很普遍。在這短短的二、三十年中，干式變壓器技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，除了大家比較熟悉的環(huán)氧樹脂型干式變壓器外,最近出現(xiàn)了不用環(huán)氧樹脂真空澆注或纏繞工藝的敞開式NOMEXR紙絕緣的干式變壓器，敞開式干式電力變壓器的產(chǎn)品型號稱SG(B)型。SG(B)10系列H級絕緣敞開通風(fēng)型干式變壓器采用美國杜邦NOMEX紙絕緣系統(tǒng)為基礎(chǔ),應(yīng)用先進的VPI真空壓力浸漬工藝生產(chǎn)的變壓器。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上采用固體（NOMEX®+H級浸漬漆）絕

14、緣與氣體（空氣）絕緣相融合。具有安全可靠、環(huán)保節(jié)能、防火防爆、防污防塵防潮、過載能力強、體積小、維護簡單等優(yōu)點。尤其適用于防火要求高，負荷波動大以及污穢潮濕的惡劣環(huán)境。被廣泛應(yīng)用于高層建筑、地下設(shè)施、人口稠密區(qū)域以及交通、電力、化工、冶金等行業(yè)。H級敞開型干式變壓器的絕緣體系是建立在NOMEXR絕緣材料的基礎(chǔ)上，具備了NOMEXR紙的優(yōu)良品質(zhì)，NOMEX紙是美國杜邦公司研制和生產(chǎn)的高性能電工絕緣紙，是由一種芳香聚酰胺聚合物的纖維組成?；瘜W(xué)性能特別穩(wěn)定，電氣性能非常突出,而且有著良好的機械性能，已經(jīng)有了幾十年的研發(fā)和生產(chǎn)歷史。NOMEX作為一種高品質(zhì)絕緣材料以其卓越的電氣、機械、物理和化學(xué)特性得

15、到了全球各大權(quán)威機構(gòu)(如美國UL實驗室、勞式船級社、美國VDE和IEC、加拿大標準協(xié)會、核電規(guī)范等)的認證。NOMEX紙由美國杜邦公司獨家生產(chǎn)經(jīng)營，它作為耐高溫的絕緣材料已廣泛應(yīng)用于宇航、電機、機車、核工業(yè)等領(lǐng)域。NOMEXR紙絕緣干式變壓器屬于H級耐熱絕緣等級，目前是我國在干式變壓器中耐熱絕緣等級最高的產(chǎn)品。并且在制造中采用先進的工藝措施和嚴格的質(zhì)量控制,H級敞開型干式變壓器的制造設(shè)備、模具投入少，并且產(chǎn)品的性能十分優(yōu)良且易于保證，因此它一方面受到制造廠家的青睞，另一方面也給用戶一個更多的選擇，相信在不久的將來，它會越來越受廣大用戶的歡迎，甚至?xí)紦?jù)傳統(tǒng)干變的一部分市場。4.2.1產(chǎn)品的制造

16、工藝及產(chǎn)品的特點4.2.1.1產(chǎn)品的制造工藝A、H級敞開型變壓器的高壓繞組采用餅式結(jié)構(gòu)，并用NOMEXR紙板絕緣阻隔和固定。也有用梳狀撐條的。低壓繞組采用箔式或多根并繞的螺旋式、餅式線圈，這種結(jié)構(gòu)的高低壓線圈都與空氣有直接的大面積接觸，因而它們的散熱狀況很好并且繞組的抗短路能力特別強，有較強的超銘牌運行能力。B、在多接縫的鐵芯上刷上一層絕緣漆，大大降低了噪聲。C、敞開型變壓器制造工藝過程不采用環(huán)氧樹脂真空澆注或纏繞，而可以采用類似于油浸式變壓器傳統(tǒng)制造工藝，制造設(shè)備、模具投入少，產(chǎn)品易于改型，制造廠的風(fēng)險小，這樣可以提高成品合格率，并降低制造成本。即使在制造中、運輸中或運行中繞組受到局部損壞，

17、還可以進行修復(fù)。4.2.1.2產(chǎn)品特點 任何一種干式變壓器其安全性、可靠性是第一位的。因此，干式變壓器不僅要有阻燃、防污、防潮等能力，當(dāng)變壓器在被燃燒時，煙霧濃度應(yīng)該很低，并且不應(yīng)釋放出有害氣體。還要有較好的超銘牌運行能力和抗短路能力，這些都給安全供電帶來可靠的保證。現(xiàn)在，很多地區(qū)對產(chǎn)品的環(huán)保性，提出了越來越高的要求，如北京、上海、廣州、深圳等發(fā)達地區(qū)。H級敞開型干式變壓器是一種優(yōu)良的環(huán)保產(chǎn)品，它滿足了社會的需求。4.2.1.3、可靠性高：作為用戶，選擇變壓器的首要原則是產(chǎn)品的可靠性要高。簡單的說，變壓器在正常運行中不會因為產(chǎn)品的設(shè)計不合理或制造過程中質(zhì)量沒有得到有效控制而引起變壓器出現(xiàn)故障，

18、給用戶帶來損失。 當(dāng)變壓器處在不正常運行時，如在不很嚴重的過電壓、過電流或兩者其它類似情況下，變壓器仍能安全運行。 產(chǎn)品安裝在一個比較惡劣的環(huán)境中，如周圍氣溫比較高，變壓器仍能安全運行。 4.3優(yōu)點和缺點4.3.1環(huán)氧澆注干式變壓器A、優(yōu)點：屬防火型變壓器。特點是所用材料都是難燃的，故能進入室內(nèi)，可以直接放在城市的負荷中心和居民區(qū)等，即集中用電的地方。這有利于城市消除架空線，而通過地下電纜將10、35kV等的較高電源電壓接入。它不像油浸式變壓器那樣有變壓器油而不能防火，不能入到室內(nèi)。B、缺點：造價較高以及不能在戶外使用，除非采用IP23防護等級；另外，它受環(huán)境影響較大，如有灰塵、潮氣、蛇蟲鼠等

19、都可能對它造成損害，所以對安裝環(huán)境有一定的要求，而在歐美等國則環(huán)境條件相對較好；對于澆注成型的線圈，出現(xiàn)毀損時，常要報廢，較難修復(fù)。4.3.2 H級敞開式干式變壓器A、優(yōu)點同環(huán)氧變壓器，高標準的安全性，無可燃性樹脂，無有毒的氣體，不助燃，過負載能力大，抗熱沖擊能力強，則一般不加裝風(fēng)機；缺點也同環(huán)氧變壓器。B、用途：對防火要求高、環(huán)境保護要求高，負荷波動大、對供電可靠要求高等場所，主要用于機場、高層建筑等。但只能用于室內(nèi)。4.4 外殼：防護用，看用戶的要求。防護等級有：IPOO：無防護，即不裝外殼。IP20：可防止12.5mm固體異物進入；可防止15º角滴水造成有害影響。帶外殼的常用。IP23：可防止12.5mm固體異物進入；可防止淋水造成有害影響，此已屬戶外