在现代电力系统中,干式是一种应用广泛且至关重要的电气设备。很多朋友对干式变压器并非十分了解,接下来将详细介绍干式变压器的分类、性能特点、应用领域等方面的知识。
干式变压器依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、路等场景。简单来说,它是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。其冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。在自然空冷时,变压器可在额定容量下长期连续运行;而强迫风冷时,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。不过,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,所以不应使其长时间连续过负荷运行。
干式和绕组均不浸于绝缘液体中,用于一般公共配电网或工业电网,可分为以下三类:
- 全封闭干式变压器:置于无压力的密封外壳内,通过内部空气循环进行冷却。这种设计使其能更好地抵御外界环境因素的影响,适用于对环境要求较高的场所。
- 封闭干式变压器:置于通风的外壳内,通过外部空气循环进行冷却。通风的外壳能保证空气的流通,有效带走热量,同时也能对变压器起到一定的保护作用。
- 非封闭干式变压器:不带防护外壳,通过空气自然循环或强迫空气循环进行冷却。这种类型结构简单,成本相对较低,但对使用环境的要求相对较高。
- 高安全性:以 SG10 变压器为例,它无可燃性树脂,在使用过程中不助燃、能阻燃,不会爆炸及释放有毒气体,不会对环境、其他设备和人体造成危害,且对湿度、灰尘、污染不敏感,运行无局部放电及永无 “龟裂” 的可能。这使得它在各种复杂环境下都能安全可靠地运行。
- 高可靠性:高、低压均选用 NOMEX 绝缘材料,并经 VPI 真空加压设备多次浸渍 H 级无溶剂浸渍漆,多次高温烘培固化。产品为 H 级(180℃),而主要绝缘材料是 C 级(220℃),过负荷能力强,有很好的抗短路能力。在通风良好的情况下,允许过载 20% 运行,大大提高了其在实际应用中的可靠性。
- 节能环保:产品寿命结束后,钢、铁等材料易回收;所有使用的 NOMEX 纸燃烧时不会释放有毒物质;其他绝缘材料能降解、不污染环境;产品的损耗低、节能,噪音低、设计灵活。符合现代社会对节能环保产品的需求。
近年来,干式变压器得到了越来越广泛的应用,主要应用领域如下:
- 配电变压器
- 电压:高压侧电压以 10KV 为多,为 35KV;低压侧电压常为 0.4KV,既可为低压电气设备提供交流 380V 电源,又可为城乡照明及家用电器设备提供 220V 电源。
- 容量:以 30KVA 到 2500KVA 为主。
- 应用范围:是应用广的领域,供城市配电网、工矿企业等之动力设备和照明用电之配电,变压器占干变市场的 80 - 90% 以上。
- 电力变压器:对 10、20、35KV 的电力变压器可生产容量 630 - 20000KVA。我国在 1996 年已制造出容量达 16000KVA,35/10KV 电压的亚洲第 1 台容量、电压的干式变压器,多用于电力系统区域变电站。
- 整流牵引变
- 整流励磁变:发电机的励磁系统向静态设备发展,干式变有取代励磁发电机的趋势。其高压电压 13.8KV - 20KV,低压在 1KV 左右,通常为单相结构,高压封闭母线为多。例如为长江三峡发电机研制的励磁变,预计单相容量为 3000KVA。
- 冶金电炉变:特点是低电压大电流(我国生产过 2 万安培的),用于电炉冶炼。
- 牵引变:适用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变,将随城市轨道交通的发展而得以大量应用。电压有 10、20、35KV 几个等级,容量有 800、2500、3300KVA 等。从 12 脉波整流发展到 24 脉波,降低了谐波污染。
- 各种特殊用途干变:干变适用于各种领域、各种特殊用途,如核电站、船用及海上平台用、轧钢用等特种变压器,我国都已经设计制造过。对于这类干变,只要提出有关技术要求就可交制造厂开发设计、生产。