1、干式变压器的组成结构
干式变压器主要是由铁芯和绕组两部分组成。铁芯是由铁芯柱和铁轭组成,铁芯一般是用两面都涂有绝缘漆的硅钢片叠成,铁轭通常是由含硅量较高且表面涂有绝缘漆的硅钢片叠加而成。这种结构不仅可以减少铁芯内部的磁滞,而且降低铁芯的涡流损耗。
绕组是干式变压器主要的电路通道,大多采用纸包的绝缘扁线或圆线交叠绕制而成。目前大多数干式变压器的绕组逐渐使用箔式结构。因为这种结构不仅可以提高干式变压器的冷却性能和机械的强度,而且还可以大大提高干式变压器的耐压力。
除了绕组及铁芯,干式变压器还有绝缘结构。干式变压器的绝缘结构由内部绝缘和外部绝缘组成。对干式变压器的结构了解有助于加深对干式变压器的特点等方面的了解。
2、干式变压器的特点
干式变压器是一种将空气作为冷却介质的变压器,与油浸式变压器的冷却方式不同,它主要使用了自然风冷和强制风冷的冷却方式。自然冷风主要用于容量小且长时间运作的变压器,强制风冷主要用于容量较大且对温度要求高的变压器中。而且在运行的过程中允许适量的温升,这对于提高干式变压器在电力系统中进行应用的安全性和稳定性具有至关重要的意义。以下为笔者对于干式变压器特点的总结:
(1)目前大多数干式变压器采用环氧树脂进行浇注,这种新型的材料不仅阻止燃烧的能力强,而且非常环保安全。
(2)干式变压器的绝缘性能好、可靠性强。干式变压器的允许温升,与传统的油浸式变压器相比,较大地提高了干式变压器的防潮功能。
(3)干式变压器完善的温度保护监控系统不仅保证了电力系统的安全运行,而且在一定程度上减少了各种成本费用。而且由于不需要进行油浸,那么就不需积油坑等附属建筑,从而较大地减少了土建造价。
(4)与油浸式变压器相比,干式变压器在运行中不需要进行油浸,这就使得其运行中不会因为油泄漏带来有毒空气污染,从而起到了保护环境的作用。同时,干式变压器运行过程较为平稳,且在没有加大环境影响的情况下,能够较长时间保持运行状态,因此不会带来严重的噪音污染。
(5)干式变压器因其安全性能好、耗能低、防潮、操作简单、容易维修等优点越来越多地被运用于各种电力工程中,在6-35kv 的城市建筑、轨道交通设施等公共场所,干式变压器的运用尤为广泛。在西部电力输入网络的建设、长江三峡的建设中都大量使用了干式变压器,这对干式变压器来说,是一个非常难得的机遇。
3、干式变压器器的选择
干式变压器的正确选择对提高电力系统的安全稳定运行具有重要作用,在上文中我们已经了解干式变压器的结构和特点,这一部分我们将根据干式变压器的负载性质和使用环境两方面讲述如何选择干式变压器。
(1)根据电力的负荷性质进行选择。电力负荷的种类很多,不同的电力负荷要选用不同的干式变压器。如果电力负荷的基准冲击水平低于150KV,使用H 级的干式变压器;如果电力负荷的基准冲击水平大于150KV,应该使用环氧树脂浇注干式变压器。
(2)根据干式变压器的使用环境进行选择。对于环境十分恶劣的环境,选用环氧树脂浇注干式变压器,因为这种环境不需要对干式变压器进行预热,可以马上运行;但对于一般的使用环境,H 级的干式变压器就可以应用。
笔者只是根据干式变压器的负载性质和使用环境这两方面进行了简要的阐述,但在具体的电力系统的应用过程中,要根据实际情况,对其他的因素也要进行考虑,例如损耗、噪音和保护系统等。
4、干式变压器的发展方向
随着我国城市化和工业化发展进程的加快,我国对干式变压器的需求量增加的同时,对干式变压器的功能等方面也提出了新的要求,以下为我国干式变压器发展的新方向。
(1)便携型。随着城市建筑数量和居民密集度的不断增加,为了便于对干式变压器进行安装和搬运,就要求干式变压器体积小、重量轻。因此,在干式变压器的生产中不仅要采用优质的电磁和绝缘材料,而且还要不断优化干式变压器的结构与设计等。
(2)可靠运行与便于维护。干式变压器的安全运行与维护关系着电力系统的安全可靠运行,因此确保干式变压器能够长期可靠的运行就尤为重要。在干式变压器的生产中不仅要选择好的材料和进行合理设计,而且要提高干式变压器的使用功能和做好维护工作。
(3)环保性能。随着人们生活水平的提高和对环境保护意识的逐渐提高,提高干式变压器的环保性能也就是不言而喻的。因此在干式变压器的生产中不仅要不断地提高干式变压器的防潮和防水的性能,而且还要做好对于废弃干式变压器的处理。
(4)低噪音型。随着社会的发展,人们对提高干式变压器的低噪音性能的要求越来越高。因此在干式变压器的设计、材料和结构等方面应该注重降低干式变压器在运行中产生的噪音。
5、结束语
干式变压器对电力系统的发展有重要的作用,随着国家对干式变压器投入力度的加大,不同类型的干式变压器也进入到工程实际的应用范围中来。但每一种变压器都有其自身的优缺点,并不是好与坏,因此消费者要根据这些变压器的功能和特点,并且结合自己需要的条件等,进行综合考虑,然后选择适合自己的干式变压器。作为干式变压器的研发企业和生产厂家,应该根据社会发展的需要方向,不断地加强对各种有利于提高干式变压器功能等的新技术的研发和提高干式变压器的功能运用,从而生产出更加适合市场需求的高质量的干式变压器。
变压器什么情况才叫过载?
变压器都有自己固定的容量,当用电负荷**过该容量时即过载。变压器容量固定,原边副边电压也是固定的,那么,原边副边的额定电流就是该台变压器所能承载的电流。随着负荷的增加,原边副边电流也都会相应增加,当电流值**过额定电流时即过载。
例如:一台10kv/400v的变压器,容量是1000KVA,它的原边副边额定电流分别为:58A、1440A,当副边电流**过1440时,此时原边电流也必然**过58。这时就过载了。
过载干式变压器你了解多少?
变压器过载的主要原因是什么?
①、机械负荷过重的主要特征是电动机发热,并可从显示屏上读取运行电流来发现。
②、三相电压不平衡引起某相的运行电流过大,导致过载跳闸,其特点是电动机发热不均衡,从显示屏上读取运行电流时不一定能发现(因显示屏只显示一相电流)。
③、误动作的变频器内部的电流检测部分发生故障,检测出的电流信号偏大,导致跳闸。
变压器过载能力及时间
配电室工作人员实时监控各变压器运行情况,发现变压器过载 运行时,应密切观察过载情况及运行时间,**过以下规定过载运行时 间应立即通知生产部门采取必要调控措施,以保证变压器及电网安全。
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干式变压器过载能力分析
干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关,若有需要,可向生产厂索取干变的过负荷曲线。
目前,我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA,成为世界上干式变压器产销量的国家之一。随着低噪(2500kVA 以下配电变压器噪声已控制在50dB 以内)、节能(空载损耗降低达25%) 的SC(B)9 系列的推广应用,使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。
随着干式变压器的推广应用,其生产制造技术也获得长足发展,可以预测,未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。
(1) 节能低噪: 随着新的低耗硅钢片,箔式绕组结构,阶梯铁芯接缝,环境保护要求,噪声研究的深入,以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入,将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。
(2) 高可靠性: 提高产品质量和可靠性,将是人们的不懈追求。
(3) 环保特性认证: 以欧洲标准HD464 为基础,开展干式变压器的耐气候(CO、C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2) 及耐火(F0、F1、F2)特性的研究与认证。
(4) 大容量: 从50~2500kVA 配电变压器为主的干式变压器,向10000~20000kVA/35kV 电力变压器拓展,随着城市用电负荷不断增加,城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心,35kV 大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。
(5) 多功能组合: 从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。
(6) 多领域发展: 从以配电变压器为主,向发电站厂用变压器、励磁变压器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。其中,用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变压器,电压有10、20 和35kV 三个等级,容量有800、2500 和3300kVA,为减少谐波污染,从12 脉波整流发展。
1、干式变压器特点
相对于油式变压器,干式变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的系列,损耗和噪声降到了新的水平,更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。
(1) 干式变压器的温度控制系统。干式变压器的安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度**过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一,因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。
(2) 干式变压器的防护方式。根据使用环境特征及防护要求,干式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP23 防护外壳,可防止直径大于12mm 的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入,造成短路停电等恶性故障,为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外,则可选用IP23 防护外壳,除上述IP20 防护功能外,更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23 外壳会使变压器冷却能力下降,选用时要注意其运行容量的降低。
(3) 干式变压器的冷却方式。干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN) 和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时,变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时,变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行,或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大,处于非经济运行状态,故不应使其处于长时间连续过负荷运行。
(4) 干式变压器的过载能力。干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况( 起始负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关,若有需要,可向生产厂索取干变的过负荷曲线。目前,我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA,成为世界上干式变压器产销量的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB 以内)、节能( 空载损耗降低达25%) 的SC(B)9 系列的推广应用,使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。
2、 干式变压器的安装调试
2.1 安装前开箱检查
检查包装是否完好,变压器开箱后,核对变压器铭牌数据是否符合设计要求,出厂文件是否齐全,变压器是否完好,是否有外部损坏的迹象,零部件是否发生位移和损坏,电气支撑件或连接线是否有损坏,后核对备用零部件是否有损坏和短缺。
2.2 变压器安装
首先检查变压器的基础检查预埋钢板是否水平,钢板底下应没有空穴现象,以保证变压器的基础具有良好的抗震和吸音性能,否则将使安装后的变压器噪声增大。然后,用滚杠将变压器移至安装位置,抽掉滚杠,精确调整变压器至设计位置就位,安装水平度误差符合设计要求。后在紧靠变压器底座的四角,即预埋钢板上焊接四块短槽钢,使变压器在使用过程中不发生位置移动。
2.3 变压器接线
接线时应保证带电体之间及带电体对地的小距离,特别是电缆**压线圈的距离。大电流低压母线应单独支持,不能直压接在变压器接线端子上,使其产生过高的机械拉力和力矩, 当电流大于1000A 时( 如本工程中使用的是2000A 低压母线),母线和变压器端子之间必须有一段软连接,以补偿导体的热膨胀冷缩,并隔离母线和变压器的振动。各接线处的电气连接处必须保持必要的接触压力,应使用弹性元件( 比如碟型塑圈或弹簧垫圈),在紧固连接螺栓时,应使用扭矩扳手,厂家提供的扭矩参考值如表1 所示
浅谈干式变压器的特点及安装调试技术
2.4 变压器接地
变压器的接地点在低压侧的底座上,并引出一个接地螺栓,上面标有接**心,变压器的接地必须通过此点可靠地接入保护接地系统。变压器有外壳时,该外壳应与接地系统可靠相连,低压侧采用三相四线制时,中性线应与接地系统可靠相连。
2.5 变压器运行前检查
检查所有紧固件是否有松动现象,电气连接是否正确可靠,带电体间和带电体对地的绝缘距离是否符合规定,变压器附近应无异物,线圈表面应清理干净。
2.6 变压器运行前的调试
(1) 检查变压器的变比和连接组别,测量高低压绕组的直流电阻,将结果与厂家提供的出厂试验数据相比较。
(2) 检查线圈间及线圈对地的绝缘电阻, 若绝缘电阻明显低于设备出厂测量数据,则表明变压器受潮。当绝缘电阻低于1000Ω/V( 运行电压) 时,则变压器必须进行干燥处理。
(3) 耐压试验的试验电压应符合规定,做低压耐压试验时,温度传感器TP100 应取出,试验结束后,及时将传感器归位。
(4) 当变压器装有风扇时,应将风扇通电运转并确保其运行正常。
2.7 试运行
变压器经过投入运行前的认真检查后,便可通电试运行。试运行期间,必须特别注意检查以下各点。有无异常声响、噪声和振动。有无焦臭味等异常气味。有无因局部过热造成变色。通风换气是否良好。
此外,还应该注意以下几点。
,干式变压器虽然耐潮性强,但由于它一般为敞开式结构,还是容易受潮的,尤其是我国生产的干式变压器绝缘水平较低( 较低绝缘等级)。因此,干式变压器在相对湿度70% 以下运行才能获得较高的可靠性。干式变压器也应避免长期停运,以免严重受潮。当绝缘电阻值低于1000/V( 运行电压) 时,说明变压器严重受潮,应停止试运行。
*二,发电站升压用的干式变压器不同于油浸式变压器,禁止低压侧开路运行,以免因电网侧发生过电压或线路受到雷击,导致传递过电压而将干式变压器绝缘击穿。为了防止传递过电压危害,在干式变压器电压母线侧应加装一组过电压保护避雷器( 如Y5CS 氧化锌避雷器)。
现阶段我们国内电力设备中常用的电力变压器有两种形式:干式变压器和油浸式变压器。干式变压器相对于油浸式变压器来说,在性能和安全性方面都明显优于油浸式变压器,所以价格也高。干式电力变压器具有节能、防火、防污染、体积小等优点。
干式电力变压器的安装要求及环境条件有哪些?
干式变压器形式
一、开放式:这是一种常见的形式。它的设备本体与空气直接接触,适合于相对干燥洁净的房间,湿度不应**过85%。
二、封闭式:装置位于封闭外壳内,不与大气直接接触(由于密封后散热条件较差,多用于矿用,属于防爆型)。
三、浇注式:主绝缘采用环氧树脂或其它树脂,结构简单,体积小,适用于小容量变压器。
干式电力变压器的安装要求及环境条件有哪些?
干式电力变压器冷却方式
干式电力变压器的冷却方式分为自然风冷和强迫风冷。当自然空气较冷时,变压器能在额定容量下长时间连续运行。强迫风冷可使变压器输出容量提高50%。间歇的负载操作,或紧急过载操作;由于过载负载损耗阻抗电压大幅度升高,处于非经济运行状态,不宜长时间连续过载运行。
干式电力变压器的安装要求及环境条件有哪些?
干式变压器安装要求:
一、干式变压器安装环境应符合厂家要求,房间清洁,无其他非建筑结构的贯通设施,屋顶防水。
二、变压器基础设施应满足负荷、防震、底部通风等要求。
三、室内通风、消防设施应符合规范要求,通风管道应密封良好,其他管道和孔洞也应密封,防止小动物误入。
四、干式变压器温湿度控制器应安装在明显位置,便于观察和操作。
五、门应由不燃或不燃材料制成。门应该朝外开。门上应有设备名称和安全警示标志。防护网门、栏杆等安全设施齐全。