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干式变压器环氧浇注式和浸渍式比较

干式变压器环氧浇注式和浸渍式比较

点击数:7224 次   录入时间:03-04 11:39:48   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

西交通大学(710049)尹克宁变压器发明于1886年,当时的变压器就是干式的。自19世纪末,随着绝缘能力强、散热能力好的油浸式变压器的出现,暂时取代了干变。

  二战后,随着世界经济的恢复与重建以及城市的发展,要求生产防火、防爆的变压器,从而干变又重新受到重视。早期的干变都是空气自冷的浸渍式,其绝缘等级为E级或是B级,这种干变不仅价格昂贵,而且防潮性能差、维护工作量大,加之运行可靠性不高,因而当时干变的应用并不普遍。自1964年,德国研制出第一台环氧浇注式干变后,以其优越的技术性能、合理的价格、尤其是维护量小等优点,受到了用户的欢迎,并在世界各地受到广泛的运用。

  与此同时,传统的浸渍式干变,也由于N0MEX纸等新型绝缘材料的应用以及真空压力浸渍(VPI)工艺的采用而有了新的发展,。目前在以美国为代表的一些地区,还继续采用。

  总的来说,目前的干变主要是环氧浇注这里应当特别指出的是:F级也好,H级也好,这只是绝缘材料的耐温等级,它与干变的绝缘灰平,技术性能等并无直接关系。H级干变尽管耐热温度高一些但它的损耗却较大,从节能的观点出发,并非最佳的选择。

  两大类型干式变压器的比较从耐受短路的能力看,无疑环氧浇注式最好。因为其高、低压绕组是在模具内进行整体浇注,经加热固化成型,从而形成一个机械强度很高的圆柱体,在结构上具有很高的幅向与轴向机械强度,无论从运行实践或突发短路试验结果都证实了这点。

  浸溃类干变主要采用饼式线圈,而作为匝间绝缘介质的空气其绝缘强度又大大低于环氧树脂,所以轴向绝缘尺寸较大,相应并间电容较小,因而在冲击过电压作用下的过电压分布特性较差。根据美国的经验,采用NOMEX纸、VPI工艺的开敞通风式H级干变,其BIL(基准冲击水平)值最高仅能达150kV,相应只能制造33kV级的干变(国内有媒体报道,个别厂曾制造过35kV级的NOMEX纸的H级干变,但其高压绕组却采用了纠结一连续式,众所周知,这样将使绕组的制造工艺复杂化,而一般35kV级的油变及环氧浇注干变是根本无需采用纠结一连续式绕组的)。相反,国际公认的环氧浇注干变的BIL值可达250kV,即可以制造到66kV级的干变。

  由于环氧浇注干变采用层式线圈,沿其轴向可设置多个散热风道,故可以制造大容量的干变。目前据国际公认,环氧浇注干变的最大容量可达20MVA,而浸渍类干变仅能达到8~10MVA.因此,要生产高电压、大容量的干变,非环氧浇注式莫属。

  就运行部门十分关心的过载能力而言,近期某些宣传有些误导,从理论上来说,干变的过载能力是与其热容量成正比,而与其负载损耗成反比的,再加采用饼式绕圈的浸渍式,其自身的散热性能并不优于环氧浇注式,所以,绝不能简单地说浸渍式干变的过载能力就一定优于环氧浇注式。

  只有当不仅线匝的绝缘采用NOMEX纸,而且所有绕组的绝缘件(如撑条,垫块等)也都采用NOMEX纸件来制造时,这样的浸渍式干变才具有较强的过载能力。这是由于,NOMEX纸是C级绝缘材料,其耐热温度可达220C,故用它来制造H级(耐热温度为180丈)的干变,一开始就存在有20%左右的过载热裕度之故。

  生产H级浸渍式干变的厂家,往往只是在匝绝缘上才使用它,而绕组的其他绝缘件都采用一般的H级材料。因此,对这样的H级干变,就不能一概认为它具有较强的过载能力。

  目前国产的浸渍类干变都是H级的,由于其损耗标准较高,这对节能降耗不利。从理沦上来说,H级产品较之F级可以尺寸更小,重量更轻,但实际上从各厂的产品样本看,这两种类型产品并无多大差异。

  环氧树脂干变的防潮及耐腐蚀性能特别好,尤其适用于在极端恶劣的环境下工作;相反,传统浸渍式干变的主要缺点就是防潮性能差,且容易吸尘,在投入运行前需要预热等。即使在采用NOMEX纸以及真空压力浸漆等新工艺后,虽然这些缺点可以一定程度得到克服,但一些本质上的问题却依然存在。

  从日常运行维护来看,环氧浇注式可认为是工作量很小的,相反,浸渍式则工作量较大。

  浸溃式干变的最大优点是无需浇注设备与模具,初期投资可大大节省,另外,产品设计的灵活性也较大,特别是油变厂转产这类产品较容易。

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