摘要:随着我国现代化建设的发展,城乡电网负荷不断增加。上世纪90年代干式变压器在我国得以广泛应用。随着城乡电网建设和改造、西部大开发的步伐加快、,长江三峡水利工程开始发电,干式变压器面临着新的发展机遇,其产销量必将有新的飞跃。因此,就干式变压器的现状及其发展趋势,我也来谈一些。
关键词:干式变压器 节能 降噪 发展
干式变压器在世界范围内得到迅速发展,时间要追朔到20世纪中后期,至今只有半个世纪。目前世界已经有的各种类型的干式变压器基本上在我国市场上都已经出现,干式变压器的用户有了比较多的选择余地,这是好事。文章从结构节能、降噪环保、多用途发展、等方面介绍干式变压器的现状水平,并对其未来发展予以分析阐述。
1 结构简介
铁芯选用进口低损耗优质晶粒取向冷轧硅钢片。铁芯剪切在德国进口的乔格(GEORG)生产线上进行,毛刺小于0.02mm,提高了铁芯叠片系数,减少了空载损耗。
采用平板夹件,拉板穿心压钉结构。铁芯片为45°全斜接缝、五片五阶梯步进式叠片方式。铁芯采用聚酯带绑扎固定,外表喷涂耐热绝缘漆。通过选择合理的磁通密度,在降低空载损耗的同时也有效地降低了产品噪声。
低压线圈在法国进口的SCAL箔式绕线机上,采用进口铜箔绕制。层间绝缘为特殊的F级绝缘材料,线圈绕制后经端封处理,加热固化成为一坚固的整体。
高压线圈采用绝缘耐热等级为H级的漆包扁铜线绕制,然后经进口浇注生产线,在高真空状态下采用新型模具进行环氧树脂浇注。其线圈表面光洁,无分界面痕迹,产品不需刷漆处理。产品即便是在低温环境下使用也不会开裂,具有良好的机械强度。
产品装配中,上下铁轭垫块与线圈采用橡胶板弹性压紧,提高了变压器的稳定性和整体机械强度。
产品外壳美观大方,防护等级为IP20。外壳用铝合金材料均经过特殊工艺处理,可保证长期使用不变色。外壳结构考虑了产品安装使用特点,采用可拆式结构,以方便安装就位。
产品可根据用户要求安装冷却风机。安装冷却风机的产品,可提高容量40%。
2 损耗
干式变压器的革新,主要集中在节能、环保、性能参数的优化等方面。为了降低损耗,采取了一系列措施,如:选购优质低耗的晶粒取向冷轧硅钢片,先进的硅钢片剪切线,阶梯步进铁心接缝,合理的铁心、线圈结构,不迭上轭等先进工艺以及计算机三维优化设计等,使其新系列产品损耗值达到世界先进水平:SC(B)10新系列比现行国标《干式变压器技术参数和要求》(GB/T10228)空载损耗P0下降33%,负载损耗平均下降15%,总损耗平均下降约19%。然而,值得注意的是,在相同原材料的情况下,苛求更低的损耗值是不尽合理的。此时,空载损耗的降低将导致用铁(硅钢片)量增加,负载损耗的降低将导致用铜量增加。收益与付出之利弊是需要精心权衡比较的。
3 声级水平
随着我国现代化进程的加速,环境保护显得日益重要,变压器的噪声危害提上了日程。干变制造厂与科研院校密切合格,对噪声产生的原因、机理进行潜心研究,不断深入求索,优化样品设计,反复进行试验验证,终于取得了突破,并很快将科研新成果落实到产品上。十几年来,更新了一代又一代产品,使干变噪声大幅度下降。新系列配电变压器已将其噪声比现行国标降低达10~20dB(A):2500kVA及以下容量的配电变压器,噪声一般可控制在50dB(A)以内;35kV特大容量如16000kVA电力变压器通常可控制在60dB(A)左右。
可以这样说,中国人制造出的干变,已经基本上解决了变压器噪声扰民的问题;同时,噪声控制已达到世界先进水平。
4 干式变压器的类型
当前,存在着以欧洲为代表的树脂浇注干式变压器(CRDT)及以美国为代表的浸漆型干式变压器)(OVDT)两种类型。我国及一些新兴工业国家(如日、韩等)与欧洲相似,由早期采用浸漆式干变发展到采用树脂真空浇注干变,该项技术在我国得以飞速发展。近来,有几个厂家从国外引进了用NOMEX纸作绝缘的浸漆式干变(OVDT),因各方面的原因,尚未占据国内较大市场。
环氧树脂浇注的干式变压器机械强度高,耐受短路能力强,防潮及耐腐蚀性能特别好,且局放小、运行寿命长、损耗低、过负荷能力强,企业设计制造经验丰富,产品具备高安全可靠性及良好的环保特性,尤其是运行业绩非常好……据变压器行业统计,此树脂真空浇注干变(CRDT)在我国市场占有率高达90%以上。
H级绝缘与F级绝缘的环氧树脂浇注干式变压器,在外形、基本结构方面极为相近。不同之处主要是采用H级绝缘环氧树脂、导线匝绝缘要用MOMEX纸包烧、部分线圈绝缘件要用NOMEX纸板制造。其代表厂“顺特电气”,早在六、七年前就已生产了多台H级绝缘的干式变压器。近来,为长江三峡水利枢纽生产的700MW发电机组励磁变压器(单相容量3MVA、2.2MVA)就是H级绝缘、环氧树脂浇注的。由于采用H级绝缘、按F级进行温升考核,变压器不但具有环氧树脂浇注式结构的优点——抗短路能力强、免维护、难燃阻燃等,而且具有更高的超铭牌运动能力。
相对于其他类型H级绝缘的干式变压器,环氧树脂浇注式技术更为成熟、可靠。
5 未来发展
随着干式变压器在我国的不断开拓创新和大量推广应用,国内的设计制造技术已达世界一流水平,未来的干式变压器预计将获得进一步发展。
5.1 节能低噪
我国在损耗与噪声研究及节能环保变压器的制造上,已经取得了可喜的成绩,具备较高水平。然而,节能环保是变压器研发的永恒课题,还有很多问题值得研究。低损耗硅钢片、阶梯步迭铁心接缝、箔式绕组结构、噪声研究的深入、环境保护要求、计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入及其发展,将使未来的干式变压器更加节能更加宁静。然而,对于单纯靠材料的投入来降低铁损、或铜损、或噪声,我们认为都是不可取的。
5.2 高可靠性
电气产品,尤其是变压器,其运行可靠性是特别重要的。我国现已生产了数以万计的干式变压器,运行在各个领域、各项重点工程、重大项目上,对产品可靠性的要求不言而喻。然而,现实情况是不容隐晦的。某些劣质产品以低价推销充斥市场,根本无可靠而言。因此,当前干式变压器的可靠性问题,严肃地摆在干变研发制造者和干变使用者的面前。前者认真制造出可靠性高的干式变压器,后者一定要把产品的可靠性放在首位,而不要贪图便宜!
5.3 环保特性认证
有关人士在《环氧树脂浇注干式变压器环保特性分析》一文中强调:“环氧树脂浇注干式变压器是一种清洁环保的电力设备,其设计制造、运行、最终鼾全过程均符合ISO14001及有关环保标准和法规的要求。寿命终结后完全可拆解并回收有价材料,回收利用率可达90%以上。已有成熟的处理技术和设备用于分离浇注线圈中的导体和树脂绝缘材料,拆解出的树脂绝缘材料可综合利用、燃烧(发电)或填埋处理等。”
5.4 大容量
配电变压器容量通常在2500kVA以下。目前,干式变压器的研发生产以此为主。随着城市用电负荷不断增加,城网区域性变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大中型厂矿等负荷中心,35kV大容量的区域供电干式电力变压器将获得广泛应用。目前,我国已经生产了35kV,16000kVA和20000kVA等超大容量的干变(其中有数台是用MR开关进行有载调压的),若工程需要,还可以设计制造出更大容量的各种各样的干式变压器。
5.5 多功能组合及智能化
从只具单一变电功能的变压器,向带有强迫风冷、保护外壳、功率计量、封闭母线、各种低压侧向出线、计算机接口等多功能组合式变压器发展,到引入TTU智能化终端,具有数据处理、状态控制、状态显示等功能,从而使变压器成为一种多功能智能化、随时处于最佳运行状态的电气设备。随着信息化技术的不断发展,变压器将进一步加速完善其智能化进程。
近年来各企业对Nomex H级绝缘、非晶合金等新材料、新工艺,做过一些产品研制,获取了很多数据和经验,并将进一步在多领域做深入的研发。而未来材料科学、制造工艺的新发展,必将给干式变压器设计制造技术的发展提供新机遇、开创新纪元。
相关热词搜索: 电力系统 发展 干式变压器上一篇:地埋低压塑料线在林区的应用探讨
下一篇:突破非连续性文本阅读的瓶颈