干式變壓器

科學知識 9547 639 2014-11-24

干式變壓器:依靠空氣對流進行冷卻,一般用於局部照明、電子線路等小容量變壓器,在電力系統中,一般汽機變、鍋爐變、除灰變、除塵變、脫硫變等都是干式變,變比為6000V/400V,用於帶額定電壓380V的負載。

干式變壓器用橫流式冷卻風機是一種進、出風口均無導葉、專用於干式變壓器冷卻的橫. 流式風機。其主要部件有:專用的單相或三相小功率感應異步電動機、橫流式葉輪、機殼、. 導風裝置。

干式變壓器的溫度控制系統

干式變壓器的安全運行和使用壽命,很大程度上取決於變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣破壞,是導致變壓器不能正常工作的主要原因之一,因此對變壓器的運行溫度的監測及其報警控制是十分重要的,今對TTC-300系列溫控系統作一簡介。

(1)風機自動控制:通過預埋在低壓繞組最熱處的Pt100熱敏測溫電阻測取溫度信號。變壓器負荷增大,運行溫度上升,當繞組溫度達110℃時,系統自動啟動風機冷卻;當繞組溫度低至90℃時,系統自動停止風機。

(2)超溫報警、跳閘:通過預埋在低壓繞組中的PTC非線性熱敏測溫電阻採集繞組或鐵心溫度信號。當變壓器繞組溫度繼續升高,若達到155℃時,系統輸出超溫報警信號;若溫度繼續上升達170℃,變壓器已不能繼續運行,須向二次保護回路輸送超溫跳閘信號,應使變壓器迅速跳閘。

(3)溫度顯示系統:通過預埋在低壓繞組中的Pt100熱敏電阻測取溫度變化值,直接顯示各相繞組溫度(三相巡檢及最大值顯示,並可記錄歷史最高溫度),可將最高溫度以4~20mA模擬量輸出,若需傳輸至遠方(距離可達1200m)計算機,可加配計算機接口,1只變送器,最多可同時監測31台變壓器。系統的超溫報警、跳閘也可由Pt100熱敏傳感電阻信號動作,進一步提高溫控保護系統的可靠性。

干式變壓器的防護方式

根據使用環境特徵及防護要求,干式變壓器可選擇不同的外殼。通常選用IP20防護外殼,可防止直徑大於12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動物進入,造成短路停電等惡性故障,為帶電部分提供安全屏障。若須將變壓器安裝在戶外,則可選用IP23防護外殼,除上述IP20防護功能外,更可防止與垂直線成60°角以內的水滴入。但IP23外殼會使變壓器冷卻能力下降,選用時要注意其運行容量的降低。

干式變壓器的冷卻方式

干式變壓器冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強迫空氣冷卻(AF)。自然空冷時,變壓器可在額定容量下長期連續運行。強迫風冷時,變壓器輸出容量可提高50%。適用於斷續過負荷運行,或應急事故過負荷運行;由於過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大,處於非經濟運行狀態,故不應使其處於長時間連續過負荷運行。

干式變壓器的過載能力

干式變壓器的過載能力與環境溫度、過載前的負載情況(起始負載)、變壓器的絕緣散熱情況和發熱時間常數等有關,若有需要,可向生產廠索取干變的過負荷曲線。

如何利用其過載能力呢?

(1)選擇計算變壓器容量時可適當減小:充分考慮某些軋鋼、焊接等設備短時衝擊過負荷的可能性--盡量利用干式變壓器的較強過載能力而減小變壓器容量;對某些不均勻負荷的場所,如供夜間照明等為主的居民區、文化娛樂設施以及空調和白天照明為主的商場等,可充分利用其過載能力,適當減小變壓器容量,使其主運行時間處於滿載或短時過載。

(2)可減少備用容量或台數:在某些場所,對變壓器的備用係數要求較高,使得工程選配的變壓器容量大、台數多。而利用干變的過載能力,在考慮其備用容量時可予以壓縮;在確定備用台數時亦可減少。變壓器處於過載運行時,一定要注意監測其運行溫度:若溫度上升達155℃(有報警發出)即應採取減載措施(減去某些次要負荷),以確保對主要負荷的安全供電。

干式變壓器低壓出線方式及其接口配合

干式變壓器因沒有油,也就沒有火災、爆炸、污染等問題,故電氣規範、規程等均不要求干式變壓器置於單獨房間內。特別是新的SC(B)9系列,損耗和噪聲降到了新的水平,更為變壓器與低壓屏置於同一配電室內創造了條件。

(1)低壓標準封閉母線:工程配線若選用封閉母線(也稱插接式母線或密集型母線槽),相應之變壓器可提供標準封閉母線端子,方便與外部母排的聯接。

帶外殼(IP20)產品,在外殼頂蓋上配套提供封閉母線法蘭;不帶外殼(IP00)產品,只提供封閉母排接線端子。

(2)低壓標準橫排側出線:當變壓器與低壓配電屏並排放置時,為方便其端子間的聯接,變壓器可提供低壓橫排側出線,通常與GGD、GCK、MNS等低壓屏相配,變壓器廠與開關廠要簽署接口配合紀要,確認配合接口詳盡尺寸,保證現場安裝順利。

(3)低壓標準立排側出線:與橫排側出線相似,當選用多米諾屏等母排為豎向佈置的低壓配電屏時,變壓器可提供低壓立排側出線。

目前,我國樹脂絕緣干式變壓器年產量已達10000MVA,成為世界上干式變壓器產銷量最大的國家之一。隨著低噪(2500kVA以下配電變壓器噪聲已控制在50dB以內)、節能(空載損耗降低達25%)的SC(B)9系列的推廣應用,使得我國干式變壓器的性能指標及其製造技術已達到世界先進水平。

隨著干式變壓器的推廣應用,其生產製造技術也獲得長足發展,可以預測,未來的干式變壓器將在如下幾方面獲得進一步發展。

(1)節能低噪:隨著新的低耗硅鋼片,箔式繞組結構,階梯鐵心接縫,環境保護要求,噪聲研究的深入,以及計算機優化設計等新材料、新工藝、新技術的引入,將使未來的干式變壓器更加節能、更加寧靜。

(2)高可靠性:提高產品質量和可靠性,將是人們的不懈追求。在電磁場計算、波過程、澆注工藝、熱點溫升、局放機理、質保體系及可靠性工程等方面進行大量的基礎研究,積極進行可靠性認證,進一步提高幹式變壓器的可靠性和使用壽命。

(3)環保特性認證:以歐洲標準HD464為基礎,開展干式變壓器的耐氣候(C0、C1、C2)、耐環境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)特性的研究與認證。

(4)大容量:從50~2500kVA配電變壓器為主的干式變壓器,向10000~20000kVA/35kV電力變壓器拓展,隨著城市用電負荷不斷增加,城網區域變電所越來越深入城市中心區、居民小區、大型廠礦等負荷中心,35kV大容量的小區中心供電電力變壓器將獲廣泛應用。

(5)多功能組合:從單一變壓器向帶有風冷、保護外殼、溫度計算機接口、零序互感器、功率計量、封閉母線及側出線等多功能組合式變壓器發展。

(6)多領域發展:從以配電變壓器為主,向發電站廠用變壓器、勵磁變壓器、地鐵牽引整流變壓器、大電流電爐變壓器、核電站、船用及采油平台用等特種變壓器及多用途領域發展。



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