SF6绝缘变压器的结构特点
随着中国的城市化发展,大城市人口更加密集,高层建筑林立,用电量急剧增加,变压器数量也在不断增加,传统的大容量油浸式变压器油量大,一旦因故障着火,将对高层建筑和人们的生命财产安全构成严重的威胁。
因此,人们对不燃变压器的研究和应用也日益重视。不燃变压器按其绝缘介质不同,可以分为硅变压器、环氧树脂浇注变压器、复敏绝缘液介质变压器和SF6气体绝缘变压器(gas-insulatedtransformer,GIT),其中GIT以其独有的优势受到了人们的关注,
SF6气体绝缘变压器,是一种使用SF6气体作为绝缘介质和冷却介质的变压器,其在防火、安全、用电可靠性等方面具有优异性能。SF6绝缘变压器,容量为63 MVA,联接组别为YN d11,采用有载调压装置
GIT的结构特点
GIT的结构原则上与油浸式变压器相同,其结构与设计上的特点主要在于绝缘与散热冷却两个方面。在绝缘设计上主要有:
一, SF6气体的绝缘强度与散热能力均与气体的压力有很大关系。具体来说,在大气压力下,SF6气体的绝缘强度仅相当于变压器油的2/3,随着压力的增高,它的绝缘强度将不断增大。在国外现有GIT产品中, 6-10kV级的GIT,一般采用的SF6气体的压力为0.12MPa,66-110kV级为0.130.14MPa(在满载时最大压力可以升到0.18MPa),而275kV级为0.4MPa,500kV级为0.6MPa 。随着压力的增大,其外壳(箱体)的结构必将日益复杂。
二, SF6气体的绝缘强度与电场的均匀程度密切相关。在不均匀电场中,其绝缘强度将显著降低;而在高压变压器的结构中,要实现理想的电场均匀化是较困难的。
三,SF6气体的冲击比变压器油要小,因而在冲击下的绝缘强度对整个GIT的绝缘设计影响较大。为此,应当采用冲击性能较好的绕组(如纠结式绕组等)。
四,SF6气体的相对介电常数为1。当与其他的固体绝缘材料组合成气膜绝缘结构时,气体部分所分担的电压较大,为此应尽量选用相对介电常数较低的固体绝缘材料(如NOMEX纸及其压制品)。
五,SF6气体的散热冷却能力较差,这是GIT特别是大容量GIT结构上的另一个难点。尽管大多数GIT都按E级绝缘来设计,其绕组平均温升为75K.但为了避免绕组的心脏部分的局部温升过高而形成较大的温度梯度,这部分的绝缘材料有时需选用耐热温度可达到C级的NOMEX纸及其制品。在冷却方式上,一般63MVA以下的GIT均采用SF6气体冷却的方式,中小型GIT采用自冷式,较大容量GIT采用强气循环冷却方式
六,SF6气体绝缘变压器是迄今在防火、防灾型变压器中唯一能制造为高电压、大容量且技术成熟的变压器。在当前我国城网改造的热潮中,它正日益受到人们的关注。