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干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑 、机场,码头CNC机械设备等场所,简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。
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。
自1964 年德国AEG公司研制出第一台400kVA/ 20kV 环氧浇注干式变压器起,干式变压器就进入一个大发展的阶段,与此同时,美国也发现了Nomex绝缘纸,可作为H 级干式变压器的绝缘材料,这样当前干式变压器就有两大类,一类为环氧型,另一类为Nomex纸型。
当前在美国、德国、日本等发达国家,干式变压器的产量已经占据配电变压器产量的20%以上,成套变电站中,干式变压器已经占80~90%。
《2013-2017年中国干式变压器行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》显示,我国至今已成为世界上干变产销量最大的国家。目前国外的各种高低压电器产品,占据着国内的一些重要市场,唯独干式变压器从20 世纪末以后,几乎再没有从国外进口,在国内的重点项目和重大工程中,难觅国外干变的踪影。在我国输电网现行组织构建模式下,10k V干式变压器占比逐年增大。
当前,城乡电网建设步伐加速,我国发电量和用电量与日俱增。通常而言,每增加1kW 的发电量,需要增加11kVA 的变压器总容量;而其中Satons配电变压器约占全部变压器总容量的1/3-1/2。据估计,干式配电变压器约占全部配电变压器的1/5-1/4。受电网建设投资的拉动,变压器行业景气度较高,2010 年以后产量将保持20%左右的增速。按照历史经验和变压器电压等级结构变化,配电变压器比例在40%左右,按照40%的比例计算,今年我国新增干式变压器产量将达2亿KVA 左右。
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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。
如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供参考:
⑴选择计算变压器容量时可适当减小:充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性--尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量;对某些不均匀负荷的场所,如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等,可充分利用其过载能力,适当减小变压器容量,使其主运行时间处于满载或短时过载。
应用现状
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。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。
干式变压器作为海洋石油平台电力系统的重要设备,其安全可靠运行是电力系统运行的关键。干式变压器在潮湿盐雾的海洋环境中,极易发生绝缘的局部放电和局部过热问题,干式变压器在线监测系统的应用可有效实现变压器状态的在线监测,保证海洋石油平台电力系统的稳定运行。
干式变压器的各种的系统都是在不断地进行完善和发展的,干式变压器是和我们的生产和生活是息息相关的,干式变压器的制作要靠各种的技术和应用进行实现的,为了实现干式变压器的各种的应用和功能的不断地进行丰富和改善,干式变压器的制作的系统也是不断地进行发展起来的,现在的干式变压器制造的系统已经是全方位地进行发展起来了,并且是不断地进行提升的,发展的速度和效率也是有着进一步地提升的,在各个方面的效率都在不断地提高。
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干式变压器的结构特点
由于干式变压器具有抗短路能力强、维护工作量小、运行效率高、体积小、噪音低等优点, 常用于防火、防爆等性能要求高的场所。 [7]
1.安全,防火,无污染,可直接运行于负荷中心;
2.采用国内先进技术,机械强度高,抗短路能力强,局部放电小,热稳定性好,可靠性高,使用寿命长;
3.低损耗,低噪音,节能效果明显,免维护;
4.散热性能好,过负载能力强,强迫风冷时可提高容量运行;
5.防潮性能好,适应高湿度和其他恶劣环境中运行;
6.干式变压器可配备完善的温度检测和保护系统。采用智能信号温控系统,可自动检测和巡回显示三相绕组各自的工作温度,可自动启动、停止风机,并有报警、跳闸等功能设置;
7.体积小,重量轻,占地空间少,安装费用低。
铁芯
干式隔离变压器
采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,铁芯硅钢片采用45度全斜接缝,使磁通沿着硅钢片接缝方向通过。
绕组形式
⑴缠绕;
⑵环氧树脂加石英砂填充浇注;
⑶玻璃纤维增强环氧树脂浇注(即薄绝缘结构);
⑷多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式(一般多采用3,因为它能有效的防止浇注的树脂开裂,提高了设备的可靠性)。
高压绕组
一般采用多层圆筒式或多层分段式结构。
温度控制系统
干式变压器的安全运行和它的使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全的可靠性。
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。
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产品特点:
树脂绝缘干式变压器是我公司引进国外先进技术,自主开发了SC9 、SCB9系列以及SC1O 、SCB1O 系列带填料薄绝缘干式变压器,由于线圈被环氧树脂包封,所以难燃,防火、防爆,免维护,无污染,体积小,可直接安装在负荷中心。同时科学合理的设计和浇注工艺,使产品局部放电量更小,噪声低,散热能力强,在强迫风冷条件下可以在140 %额定负载下长期运行,并配有智能温控仪,具有故障报警,超温报警,超温跳闸以及黑闸子功能,并通过RS485 串行接口与计算机相连,可以集中监视和控制。
由于我公司干式变压器具有以上特点,因此广泛应用于输变电系统,如宾馆饭店,机场,高层建筑,商业中心,住宅小区等重要场所,以及地铁,冶炼电厂,轮船,海洋钻井平台等环境恶劣场所。
铁心
铁心选用进口优质冷轧硅钢片,铁心选用进口优质冷轧硅钢片,全斜接终结构,心柱采用F级无纬粘带绑扎,铁心表面采用环氧树脂包封,降低了空载损耗,空载电流和铁心噪声,夹件和紧固件经特殊表面处理,使产品外观质量有了进一步提高。
高压绕组
高压绕组高压绕组用带填料环妞树脂真空浇注,极大地减小了局放量,提高了线圈电气强度,绕组内外壁用玻璃纤维网格板填充,增强了线圈的机械强度,提高了产品抗突发短路的能力,线圈永不开裂。
低压绕组
低压绕组采用箔式结构,解决了用线绕时轴向螺旋角问题,使安匝更平衡,同时线圈采用轴向冷却风道,增强了散热能力,绕组层间采用TD 阳环氧树脂预浸布,整体固化成形。
制造工艺
线圈在高精度绕线机上绕制,低压绕组采用箔式绕制结构变压器容量较大时有通风道绕制完毕后进行真空干燥,整个浇注及固化过程完全按照工艺要求进行操作,所有过程都需有严格的监视,并视情况进行调整口浇注的精密制造过程使线圈无气泡、空穴,使制成的变压器达到优质运行效果。
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