干式变压器原理

干式变压器原理与运行维护
  干式变压器的发展简史
变压器发明于1886年,当的变压器都是干式变压器(有时简称干变),限于当时绝缘材料的水平,这时的干变难于实现高电压与大容量。从19世纪末期起,人们发现采用变压器油可以大大提高变压器的绝缘和冷却性能,于是油浸变压器就逐步取代了干式变压器。二战后,世界经得以恢复与重建,尤其是在欧洲与美国更有了迅猛的发展-些大城市以极高的速度向着现代化迈进。随着城市供电负荷的不断增长,住宅的密集化以与高层建筑、地下建筑的增多,人们迫切需要一种既深入符合中心,又能防火、防爆且环保性能优越的变压器,于是干变又重新被重视和采用。
早期的干变都是浸渍的,由于所用绝缘材料价格昂贵,加之防潮性能很差,因而它的绝缘水平较油变要低得多,故障率也较高,价格也较贵,从而影响它的广泛使用应当认为是形势的发展迫使人们去研究更新型的干式变压器。从1964年德国AEG公司研制出第400kVA、20kV的环氧注式干变起,干式变压器的发展就进入了一个新的阶段。在以的第二年,德国TU公司又研制出了第一代B级绝缘的环氧注式干变,以后环氧浇注干变不断
有新的发展,生产出许多新的类型的产品,迄今在世界上环氧注式干变已成为干式变压器的主流型式。尤其是到了20世纪70年代末期,由于考虑对环境的影响,在法律上禁止了聚氯联苯(PCBS)这种液体绝缘介质的使用,从而给发展环氧注干变提供了契机。在1970年代后期,美国也不断发展并改进了采用NOMEX纸作为绝缘材料的浸式H级干变。迄今为止,世界上的干式变压器主要是这两大类型。据最新统计,目前干式变压器在世界变压器市场中所占比例,如表1-1和表1-2所示。
表1-1              在世界变压器市场中各种变压器在容量上所占比例
年  份
油浸变(%)
干式变(%)
其他类型(%)
锅炉烟囱制造
1998
77
斜管隔油池
16
7
2010(预计)
67
25
8
表1-2            1998年北美、欧洲和中国各种变压器在容量上所占比例
充气按摩器国  别
油浸变(%)
环氧浇注干变(%)
浸渍式干变(%)
其他类型(%)
北美
欧洲
中国
77
75
93
4
12
4
14
5
5
8
3
第二节干式变压器的类型特点
一、类型划分
目前世界上的干式变压器主要有浸渍式与环氧树脂式(包括浇注式与绕包式)两大类型。
(一)浸渍式
浸渍式干变的结构与油浸变压器的结构非相似就像-个没有油箱的油浸变压器的器身。可以认为,早期的浸渍式干变结构,就是由油变演化而来的它的低压绕组般采用式绕组或筒式(层式)绕组,高压绕组-般为饼式绕组。由于空气的冷却能力要比变压器油差得多,为了保证适当数量的冷却空气吹入绕组,这种变压器要求轴向冷却空道宽度最小为6mm 。
浸渍式干变的制造工艺比较简单,通常用导线绕制完成的绕组浸渍以耐高温的绝缘漆,并进行加热干燥处理。根据需要可选用不同耐热等级的绝缘材料,分别制成B级、EF级和H级(早期为B、E级),早期这种干变的绝缘材料与其处理工艺都不能满足制造高性能干变的要求,使得这种类型的干变极易受潮,从而大大降低了运行可靠性,同时绝缘水平也较
低。另外投运前还需要预先加干燥也使运行复杂化。所以,环氧树脂浇注干变正是为了克服这些缺点才应运而生、得以大发展的。
20世纪80年代起,因为聚芳胶类绝缘材料的出现(其典型产品为NOMEX纸),用它来制造浸渍式干变可以提高其防潮性能,另外对线圈还可采用无溶剂树脂漆进行真空压力浸渍(通称VPI工艺),也可进一步提高绝缘系统的可靠性。此后,在欧、美等国相继出现了新一代的智能感应垃圾桶渍式干变,这种干变有时又称为非包封式干变或开敞通风式( 隧道定位OVDF)干变。
(二)环氧树脂类干式变压器
环氧树脂类变指主要用环氧树脂做为绝缘材料的干式变压器,它又可分为注式与包绕式两类。在现有产品中,绝大多数都是环氧浇注式。
1.环氧树脂浇注干变
(1火油草)概述

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