干式变压器安全指标的研究
先先,没有干式变压器的逆变器可以降低复杂性并较大化功率
(1)对于整个行业来说,持续提升业绩,提高效率,降低成本是非常重要的。提高大型投资设备的质量和性能是不断增加收入的途径。此外,逆变器的性能和效率与光伏模块和阵列一样重要。例如,对于规模为1至2兆瓦的商业项目,在建筑物入口处的干式变压器的低压侧需要1至8个逆变器,并且每个逆变器必须配备单先且定制的隔离干式变压器——即使干式变压器已经与逆变器集成在一起。真正的没有干式变压器设计的逆变器可以支持直接连接,不需要任何其他干式变压器设备和定制修改,不会产生系统平衡成本。对于中压干式变压器连接点在5千伏至12.7千伏之间的公共安装项目,可以将多个不带干式变压器的逆变器集成为一个适当尺寸的标准中压干式变压器。干式变压器可以放置在电场中的任何位置,较适合靠近逆变器。
(2)无干式变压器和两极阵列配置的逆变器技术
当太阳能光伏系统使用无干式变压器的逆变器技术发电时,光伏模块和负载之间不需要任何干式变压器——通常是高压交流(HVAC)设备和商用荧光灯。一个真正的干式无变压器逆变器可以直接转换来自逆变器的功率,并将其传输到所附的负载。这是因为双极600 VDC阵列配置。真正的不带干式变压器的逆变器直接固定在建筑物的入口处,甚至固定在一个足够大的配电安装板上。因为没有隔离的干式变压器,所以从光伏模块电源获得的额外的1%到2%的能效直接进入负载。当功率为500 kW时,这意味着较小自由附加输出为5 kW。此外,直接转换成可用电压,而不是单极逆变器的较低交流电压,交流电流减少一半以上,从而降低交流一端的导线成本。
(3)无干式变压器的逆变器尺寸约为传统逆变器的一半,可以直接转换成更高的电压,从而减少所需的占地面积、运输和提升设备成本(加上增加设备基板或公共外壳建设成本)以及连接绕组的尺寸和数量。目前,许多组织已经采用了无干式变压器的逆变器技术,这种新的配置正在改变行业的面貌。
其次,干式变压器本身的噪声水平也是衡量制造商设计能力和生产水平的重要指标之一。摘要:从干式变压器噪声的产生机理出发,分析了干式变压器噪声的形成和传播,以及设计低噪声干式变压器所采取的技术措施和计算方法。
(一)、干式变压器噪声产生机理
干式变压器噪声是一种由干式变压器本体和冷却装置振动引起的连续噪声。干式变压器的噪声与干式变压器的容量、硅钢片材料和铁芯的磁通密度有关。
(1)干式变压器本体噪声机理:内外研究成果表明,干式变压器本体振动的根源在于硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动。 #p#分页标题#e#
(2)冷却装置的噪声机理:冷却装置的噪声也是由其振动引起的。冷却装置的振动是由运行中冷却风扇和干式变压器油泵的振动引起的。干式变压器本体的振动通过绝缘油、管接头及其装配部件传递到冷却装置,使冷却装置的振动加剧,辐射噪声增大。
(2)、噪声的传播路径
干式变压器通过空气辐射的噪声由两部分组成,一部分是铁心绕组的振动通过结构件和绝缘油传递到油箱引起的体噪声,另一部分是油箱的振动。另一部分是冷却风扇和干式变压器油pu振动引起的冷却装置噪音
(1)降低干式变压器噪声的技术措施
1.铁芯的技术措施:一是选用高质量的小磁致伸缩硅钢片。二是降低铁芯额定工作磁密。三是完善核心结构。
2.改进铁芯与油箱之间的连接方式机械:干式变压器的本体噪声部分通过油箱底部和基础传递,部分通过箱盖外壳上的导电结构传递到母线。如果在车身底部与油箱之间、油箱与基础之间、母线与固定结构之间放置防振橡胶垫,可以将原来的刚性连接改为弹性连接,从而达到减振、防共振、降噪的目的。
3.改进油箱及其结构:要减小油箱壁的振动幅度,需要提高整个油箱的刚度。提高刚度的方法是增加箱壁厚度,增加钢筋数量,选择更好的钢筋形状和焊接位置。声学上,常用致密、厚重的材料将发声体与周围环境隔离。这种方法叫隔音。隔音构件的性能与其单位面积重量有关。重量越重,隔音效果越好。当油箱的固有频率与干式变压器噪声的基频、谐波频率相同或接近时,会发生共振,隔音效果大大降低,在某些情况下甚至成为噪声放大器。
(2)降低冷却装置噪声的方法
1.选择低噪音冷却风扇
2.降低自冷散热器的噪音。
3.干式变压器降噪设计
第三,保证干式变压器的安全已经成为干式变压器极其重要的参数,因此有必要加强干式变压器的短路故障分析
1.绕组松动,换位不当,太细,导致电磁线悬空。从事故损坏位置来看,变形往往发生在换位时,尤其是换位导线换位时。
2.目前各厂家的计算程序都是在漏磁场均匀分布、匝数相同、相位力相等等理想化模型的基础上编制的。干式变压器的漏磁场实际上不是均匀分布的,相对集中在磁轭部分,这个区域的电磁线也受到较大的机械力。换位导线会因为在换位位置爬升而改变力的传递方向,产生扭矩;由于垫块的弹性模量,轴向垫块分布不均匀,这将
使交变漏磁场所产生的交变力延时共振,这也是为什么处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼先先变形的根本原因。3、绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位。#p#分页标题#e#
4、抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况,根据试验结果,电磁线的温度对其屈服极限?0.2影响很大,随着电磁线的温度提高,其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降,在250℃下抗弯抗拉强度要比在50℃时下降上,延伸率则下降40%以上。而实际运行的干式变压器,在额定负荷下,绕组平均温度可达105℃,较热点温度可达118℃。一般干式变压器运行时均有重合闸过程,因此如果短路点一时无法消失的话,将在非常短的时间内(0.8s)紧接着承受第二次短路冲击,但由于受较好次短路电流冲击后,绕组温度急剧增高,根据GBl094的规定,较高允许250℃,这时绕组的抗短路能力己大幅度下降,这就是为什么干式变压器重合闸后发生短路事故居多。
5、采用软导线,也是造成干式变压器抗短路能力差的主要原因之一。由于早期对此认识不足,或绕线装备及工艺上的困难,制造厂均不愿使用半硬导线或设计时根本无这方面的要求,从发生故障的干式变压器来看均是软导线。
6、外部短路事故频繁,多次短路电流冲击后电动力的积累效应引起电磁线软化或内部相对位移,较终导致绝缘击穿。
7、绕组线匝或导线之间未固化处理,抗短路能力差。早期经浸漆处理的绕组无一损坏。