配电干式变压器的新发展趋势

1.概述直接向配电网供电的配电是内外应用广泛的产品。在中，配电年产量约为5000万KVA，约占总产量的1/3。因此，配电干式变压器的运行可靠性、产品技术性能和经济指标将直接影响民经济建设和城乡居民及企事业单位的供电安全。近年来，为满足家城乡电网改造的需要，开发了一批新型优质配电干式变压器，使配电网中的干式变压器更加先进，供电更加可靠，农村用电更加低成本。近年来发展起来的配电干式变压器损耗值在不断下降，尤其是空载损耗值下降更多，这主要归功于磁性材料导磁率能量的提高，其次是磁芯类型的多样化。比如高磁导率或非晶合金薄硅钢片的应用，梯形接头全倾斜结构铁芯的应用，缠绕铁芯(平面型、立体型)，退火工艺等。在降低损耗的同时注意降低噪声水平。干式配电干式变压器中，局部放电试验列为常规试验，用户对局部放电容量有要求，这是干式配电干式变压器运行可靠性的评价指标，比IEC规定的现行要求更严格。因此，预测我各类配电干式变压器的发展趋势，促进配电干式变压器的进一步发展是一项重要的工作。本文将从不同的类型来预测干式配电变压器的发展。2.干式变压器的发展趋势要求干式配电干式变压器经常用于商业中心、机场、地铁、高层建筑、水电站等防火防爆场所。目前，内已有数十家工厂能够生产传统的环氧树脂浇注干式配电干式变压器。励磁调压和有载调压都有。正常运行时采用自冷方式，安装吹风装置(其他干式变压器故障时，风机启动)超过铭牌容量运行时，提供急救阈值。在我，三相单机较大容量可达20000千伏安(35kV等级)，较大电压等级可达110千伏安(10500千伏安单相)。干式变压器的年产量已占配电干式变压器年产量的20%。针对环氧树脂浇注干式配电干式变压器存在的以下问题：(1)设计自由度不大，每个绕组需要一个模具才能灵活。(2)一旦高温燃烧，会产生大量烟雾。(3)由于环氧树脂和导线的热膨胀系数不同，如果缓冲层设置不当，在冷热温度的冲击下容易使浇注层开裂，局部放电容量增大。一些企业的一些产品在运行中暴露出了这样的质量问题。(4)环保问题：本环氧树脂浇注干式配电干式变压器一旦达到预期寿命，或干式变压器绕组因各种故障损坏，浇注绕组难以破坏，目前环氧树脂无法降解。从环境保护的角度来看，这将是一个日益严重的问题。(5)环氧树脂浇注干式配电干式变压器大部分属于F级耐热等级，只有少数企业能生产H级耐热等级的浇注干式配电干式变压器。鉴于以上原因，目前部分企业正在开发开式通风干式H类配电干式变压器[1，2]。这种新开发的H级配电干式变压器采用耐高温固体绝缘材料作为导体的匝间绝缘或绝缘结构材料。大多数内企业选用Nomex纸作为主要绝缘材料，其特点是：(1)介电常数为1.5-2.5。更接近空气的介电常数 #p#分页标题#e#

(2)Nomex纸防潮性能好，即使在95%相对湿度下完全干燥，不吸水也能保持90的介电强度。此外，Nomex纸在220下具有良好的化学稳定性。(3)阻燃性好，220下氧指数下限仍大于20.8%。即使在很高的温度下燃烧，点燃后也能自行熄灭而不燃烧。(4)产品达到预期使用寿命后，便于回收利用，不存在影响环保的问题，环保性能好。(5)多家企业成功研发的Nomex纸H级干式配电和干式变压器，可通过常规、型式和特殊试验，包括符合家标准要求的突发短路试验。在技术性能方面，满足低损耗、低局部放电、低噪声、高短路机械电阻的要求。在中有长期的安全操作经验。设计自由度大，对铸模没有要求。对于非包封开放式通风干式H类配电干式变压器，只需增加真空压力浸渍设备。内也有开放式通风H级干式配电变压器，用玻璃纤维布代替Nomex纸作为H级固体绝缘材料。该工艺采用真空浸渍设备，绕组采用陶瓷垫。因为玻璃纤维的介电常数(约5-6)比Nomex纸高，陶瓷的介电常数也高，所以匝间电压在设计上受到限制[2]。生产这种干式配电变压器的关键是真空浸渍漆。3.油浸式配电干式变压器的发展趋势油浸式配电干式变压器常用于一般场合的配电干式变压器。在内，这种油浸式配电干式变压器在低损耗、低噪声和高可靠性方面取得了良好的效果，特别是在节能降耗方面。10KV配电干式变压器历年降损对比表如下。10KV配电干式变压器历年损耗水平对比表(单位：瓦)

随着用电量的增加，变电站越来越靠近居民中心。因此，为了提高矿用油浸式变压器的耐火性能，有必要开发由耐高温固体和液体绝缘材料制成的液浸式配电干式变压器。绝缘系统将有以下几种类型：采用A级绝缘材料和高燃点油的绝缘系统。采用H级绝缘材料和高燃点油的绝缘系统。H级绝缘材料和矿物油的绝缘系统。混合保温材料和矿物油的保温系统。通过改善绝缘系统的不同耐温等级

的较高允许温升达到总重不变时提高单台输出容量或单台容量不变时总重与体积的降低与缩小。这样，地埋式配电干式变压器就可选用以上不同的绝缘系统。如导线可选用Nomex纸作匝绝缘，液体绝缘介质可选用干式变压器油与高燃点油。Nomex纸浸油后介电常数(与Nomex纸密度有关)与油接近，Nomex纸的热导率与一般纤维纸热导率接近。内电机车用机载干式变压器就是Nomex纸与硅油组合的绝缘系统，已有多年运行经验。将这种绝缘系统延伸到油浸式配电干式变压器(柱上式、地基式、地埋式)应是可以的。际电工委员会正在考虑制定这种利用高耐温绝缘材料作为绝缘系统的配电干式变压器的设计导则。4、配电干式变压器向组合化方向发展因为配电网中常要求对干式变压器作各种保护，传统保护装置与干式变压器是分别安装在使用场所。这样，既不便于安装调试又不利于维护。为解决这个问题，配电干式变压器已向组合化方向发展。目前在发展的有两大类：一类是将熔断丝与负荷开关装在干式变压器内部形成一个整体，整体内的低压出线可分成几路，每路都有计量装置，没有裸露的带电部分，这种配电干式变压器称为组合式干式变压器，一接上线即可使用，目前较多用于环网供电。另一类是预装式干式变压器，干式变压器的两侧分别为高压与低压配电柜，它们根据不同接线方式配置保护元件，一接上线即可使用。组合式干式变压器的干式变压器部分为矿物油浸式变压器，将来也可能配置高耐温液浸式干式变压器。预装式变电站目前选用矿物油漫式或干式配电干式变压器，将来也可配置高耐沮液漫式干式变压器。5、配电干式变压器尚未有定论的几种型式内，某些供电插所曾选用以SF6为冷却与绝缘介质的配电干式变压器。这种配电干式变压器在环保上要求无泄漏，SF6气体的年泄漏率要求在1％以下，因泄漏出SF6，气体会产生温室效应，使周围环境温度提高。另外，这种干式变压器的价格较贵。仅少数电站或工程选用。随着配电电压的提高，外，如ABB公司在发展以交联聚乙烯电缆来绕制干式变压器绕组。这种技术适用于较高电压如110kv及以上，容量在几万KVA。因为交联聚乙烯电缆必须在60℃的温度下运行，干式变压器必须用风机吹风冷却，吹风装置要有高可靠性。另外，干式变压器内要装无励磁调压开关或有载调压开关较为困难。内，已研制成110KV×10500KV环氧树脂浇注三相绕组有载调压干式变压器，且有成功的运行经验。6、总结随着绝缘材料的发展，环保上的要求，安全供电要求，配电干式变压器应与时俱进发展新品种以满足使用要求。( 来源：佳工机电网#p#分页标题#e#