在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,干式變壓器是一種應(yīng)用廣泛且至關(guān)重要的電氣設(shè)備。很多朋友對(duì)干式變壓器并非十分了解,接下來(lái)將詳細(xì)介紹干式變壓器的分類、性能特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域等方面的知識(shí)。
干式變壓器依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻,一般用于局部照明、電子線路等場(chǎng)景。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。其冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強(qiáng)迫空氣冷卻(AF)。在自然空冷時(shí),變壓器可在額定容量下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行;而強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí),變壓器輸出容量可提高 50%,適用于斷續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行或應(yīng)急事故過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。不過(guò),由于過(guò)負(fù)荷時(shí)負(fù)載損耗和阻抗電壓增幅較大,處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),所以不應(yīng)使其長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。
干式變壓器鐵芯和繞組均不浸于絕緣液體中,用于一般公共配電網(wǎng)或工業(yè)電網(wǎng),可分為以下三類:
- 全封閉干式變壓器:置于無(wú)壓力的密封外殼內(nèi),通過(guò)內(nèi)部空氣循環(huán)進(jìn)行冷卻。這種設(shè)計(jì)使其能更好地抵御外界環(huán)境因素的影響,適用于對(duì)環(huán)境要求較高的場(chǎng)所。
- 封閉干式變壓器:置于通風(fēng)的外殼內(nèi),通過(guò)外部空氣循環(huán)進(jìn)行冷卻。通風(fēng)的外殼能保證空氣的流通,有效帶走熱量,同時(shí)也能對(duì)變壓器起到一定的保護(hù)作用。
- 非封閉干式變壓器:不帶防護(hù)外殼,通過(guò)空氣自然循環(huán)或強(qiáng)迫空氣循環(huán)進(jìn)行冷卻。這種類型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本相對(duì)較低,但對(duì)使用環(huán)境的要求相對(duì)較高。
- 高安全性:以 SG10 變壓器為例,它無(wú)可燃性樹脂,在使用過(guò)程中不助燃、能阻燃,不會(huì)爆炸及釋放有毒氣體,不會(huì)對(duì)環(huán)境、其他設(shè)備和人體造成危害,且對(duì)濕度、灰塵、污染不敏感,運(yùn)行無(wú)局部放電及永無(wú) “龜裂” 的可能。這使得它在各種復(fù)雜環(huán)境下都能安全可靠地運(yùn)行。
- 高可靠性:高、低壓線圈均選用 NOMEX 絕緣材料,并經(jīng) VPI 真空加壓設(shè)備多次浸漬 H 級(jí)無(wú)溶劑浸漬漆,多次高溫烘培固化。產(chǎn)品為 H 級(jí)(180℃),而主要絕緣材料是 C 級(jí)(220℃),過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng),有很好的抗短路能力。在通風(fēng)良好的情況下,允許過(guò)載 20% 運(yùn)行,大大提高了其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性。
- 節(jié)能環(huán)保:產(chǎn)品壽命結(jié)束后,鋼、鐵等材料易回收;所有使用的 NOMEX 紙燃燒時(shí)不會(huì)釋放有毒物質(zhì);其他絕緣材料能降解、不污染環(huán)境;產(chǎn)品的損耗低、節(jié)能,噪音低、設(shè)計(jì)靈活。符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的需求。
近年來(lái),干式變壓器得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,主要應(yīng)用領(lǐng)域如下:
- 配電變壓器
- 電壓:高壓側(cè)電壓以 10KV 為多,為 35KV;低壓側(cè)電壓常為 0.4KV,既可為低壓電氣設(shè)備提供交流 380V 電源,又可為城鄉(xiāng)照明及家用電器設(shè)備提供 220V 電源。
- 容量:以 30KVA 到 2500KVA 為主。
- 應(yīng)用范圍:是應(yīng)用廣的領(lǐng)域,供城市配電網(wǎng)、工礦企業(yè)等之動(dòng)力設(shè)備和照明用電之配電,變壓器占干變市場(chǎng)的 80 - 90% 以上。
- 電力變壓器:對(duì) 10、20、35KV 的電力變壓器可生產(chǎn)容量 630 - 20000KVA。我國(guó)在 1996 年已制造出容量達(dá) 16000KVA,35/10KV 電壓的亞洲第 1 臺(tái)容量、電壓的干式變壓器,多用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站。
- 整流牽引變
- 整流勵(lì)磁變:發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)向靜態(tài)設(shè)備發(fā)展,干式變有取代勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的趨勢(shì)。其高壓電壓 13.8KV - 20KV,低壓在 1KV 左右,通常為單相結(jié)構(gòu),高壓封閉母線為多。例如為長(zhǎng)江三峽發(fā)電機(jī)研制的勵(lì)磁變,預(yù)計(jì)單相容量為 3000KVA。
- 冶金電爐變:特點(diǎn)是低電壓大電流(我國(guó)生產(chǎn)過(guò) 2 萬(wàn)安培的),用于電爐冶煉。
- 牽引變:適用于城市地鐵及軌道交通的干式牽引變,將隨城市軌道交通的發(fā)展而得以大量應(yīng)用。電壓有 10、20、35KV 幾個(gè)等級(jí),容量有 800、2500、3300KVA 等。從 12 脈波整流發(fā)展到 24 脈波,降低了諧波污染。
- 各種特殊用途干變:干變適用于各種領(lǐng)域、各種特殊用途,如核電站、船用及海上平臺(tái)用、軋鋼用等特種變壓器,我國(guó)都已經(jīng)設(shè)計(jì)制造過(guò)。對(duì)于這類干變,只要提出有關(guān)技術(shù)要求就可交制造廠開發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)。