• 干式變壓器

    干式變壓器

    干式變壓器

    1、開啟式2、封閉式3、澆注式。優點:安全、節能、防火、無污染、抗短路能力強、使用壽命長、散熱好、低噪音、防潮性好、體積小等

    詳細介紹

    干式變壓器廣泛用于局部照明、高層建筑 、機場,碼頭CNC機械設備等場所,簡單的說干式變壓器就是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。

    冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強迫空氣冷卻(AF)。自然空冷時,變壓器可在額定容量下長期連續運行。強迫風冷時,變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續過負荷運行,或應急事故過負荷運行;由于過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大,處于非經濟運行狀態,故不應使其處于長時間連續過負荷運行。

    發展

    2013-2017年中國干式變壓器行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》顯示,我國至今已成為世界上干變產銷量最大的國家。目前國外的各種高低壓電器產品,占據著國內的一些重要市場,唯獨干式變壓器從20 世紀末以后,幾乎再沒有從國外進口,在國內的重點項目和重大工程中,難覓國外干變的蹤影。

    當前,城鄉電網建設步伐加速,我國發電量和用電量與日俱增。通常而言,每增加1kW 的發電量,需要增加11kVA 的變壓器總容量;而其中Satons配電變壓器約占全部變壓器總容量的1/3-1/2。據估計,干式配電變壓器約占全部配電變壓器的1/5-1/4。受電網建設投資的拉動,變壓器行業景氣度較高,2010 年以后產量將保持20%左右的增速。按照歷史經驗和變壓器電壓等級結構變化,配電變壓器比例在40%左右,按照40%的比例計算,今年我國新增干式變壓器產量將達2KVA 左右。干式變壓器

    20年來,隨著世界經濟的發展,干變在全世界取得了迅猛的發展,尤其是在配電變壓器中,干變所占的比例愈來愈大,據統計,在歐美等發達國家中,它已占到配變的40~50%。在我國,約占到50%左右。從產量上來看,我國自1989年第二次城網改造會議之后,干式變壓器的產量有了顯著的增長,從20世紀90年代起,每年大致以20%左右的速度遞增,1999年的總產量已逼近一萬MVA(該值已大大超過了10年前預測四千五MVA),而2002年的總產量達二萬MVA,2004年已達三萬二千MVA。這樣的增速,在世界上也是前所未有的。

    從上述數據可見,目前我國已成為世界上干式變產銷量最大的國家之一,無論在工廠規模、產品的容量、電壓等方面均已處于世界領先水平。

    結構類型

    構造性能

    固體絕緣包封繞組

    不包封繞組

    繞組 兩個繞組中,電壓較高的是高壓繞組,較低的是低壓繞組

    從高 低壓繞組的相對位置看,高壓可分為同心式 交迭式

    同心式繞組簡單,制造方便,均采用這種結構方式。

    交迭式,主要用于特種變壓器。

    結構特點

    1.安全,防火,無污染,可直接運行于負荷中心;

    2.采用國內先進技術,機械強度高,抗短路能力強,局部放電小,熱穩定性好,可靠性高,使用壽命長;

    3.低損耗,低噪音,節能效果明顯,免維護;

    4.散熱性能好,過負載能力強,強迫風冷時可提高容量運行;

    5.防潮性能好,適應高濕度和其他惡劣環境中運行;

    6.干式變壓器可配備完善的溫度檢測和保護系統。采用智能信號溫控系統,可自動檢測和巡回顯示三相繞組各自的工作溫度,可自動啟動、停止風機,并有報警、跳閘等功能設置;

    7.體積小,重量輕,占地空間少,安裝費用低。

    鐵芯

    采用優質冷軋晶粒取向硅鋼片,鐵芯硅鋼片采用45度全斜接縫,使磁通沿著硅鋼片接縫方向通過。

    繞組形式

    纏繞;

    環氧樹脂加石英砂填充澆注;

    玻璃纖維增強環氧樹脂澆注(即薄絕緣結構);

    多股玻璃絲浸漬環氧樹脂纏繞式(一般多采用3,因為它能有效的防止澆注的樹脂開裂,提高了設備的可靠性)。

    高壓繞組

    一般采用多層圓筒式或多層分段式結構。

    形式

    開啟式:是一種常用的形式,其器身與大氣直接接觸,適應于比較干燥而潔凈的室內,(環境溫度20度時,相對濕度不應超過85%),一般有空氣自冷和風冷兩種冷卻方式。

    封閉式:器身處在封閉的外殼內,與大氣不直接接觸(由于密封、散熱條件差,主要用于礦用,屬于防爆型)。

    澆注式:用環氧樹脂或其它樹脂澆注作為主絕緣,它結構簡單、體積小,適用于較小容量的變壓器。

    特點結構

    折疊溫度控制系統

    干式變壓器的安全運行和它的使用壽命,很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全的可靠性。

    折疊冷卻方式

    干式變壓器冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強迫空氣冷卻(AF)。自然空冷時,變壓器可在額定容量下長期連續運行。強迫風冷時,變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續過負荷運行,或應急事故過負荷運行;由于過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大,處于非經濟運行狀態,故不應使其處于長時間連續過負荷運行。

    技術參數

    1、使用頻率:50 / 60HZ ;

    2、空載電流:< 4 % ;

    3、耐壓強度:20000V / min無擊穿;測試儀器:YZ1802 耐壓試 驗儀(20mA) ;

    4、絕緣等級:F(特殊等級可定制);

    5、絕緣電阻:≥2M歐姆測試儀器:ZC25B 4 型兆歐表<1000 V);

    6、連接方式:Y/Y 、/Y0 、Yo/,自耦式(可選);

    7、線圈允許溫升:I00K;

    8、散熱方式:自然風冷或溫控自動散熱;

    9、噪音系數:≤30dB。

    工作環境

    1.0 - 40( ),相對濕度<70%;

    2.海拔高度:不超過2500 ;

    3.避免遭受雨水、濕氣、高溫、高熱或直接日照。其散熱通風孔與周邊物體應有不小于40cm 的距離;

    4.防止工作在腐蝕性液體、或氣體、塵埃、導電纖維或金屬細屑較多的場所;

    5.防止工作在振動或電磁干擾場所;

    6.避免長期倒置存放和運輸,不能受強烈的撞擊。

    折疊參數表

    型號

    相數

    外形尺寸(mm)

    重量(Kg)

    BGS-3

    3

    350

    280

    380

    30

    BGS-6

    3

    400

    280

    400

    35

    BGS-10

    3

    400

    280

    400

    50

    BGS-15

    3

    450

    300

    450

    65

    BGS-20

    3

    450

    300

    450

    85

    BGS-25

    3

    450

    350

    450

    90

    BGS-30

    3

    450

    350

    450

    110

    BGS-35

    3

    550

    360

    550

    120

    BGS-40

    3

    550

    360

    550

    130

    BGS-45

    3

    550

    400

    550

    140

    BGS-50

    3

    550

    400

    550

    150

    BGS-60

    3

    600

    450

    660

    175

    展開

    接線方式

    1、短接變壓器的"輸入""輸出"接線端子用兆歐表測試其與地線的絕緣電阻。1000V兆歐表測量時,阻值大于2M歐姆。

    2、變壓器輸入、輸出電源線截面配線應滿足其電流值大小的要求;按照2-2.5A/min2電流密度配置為宜。

    3、輸入、輸出三相電源線應按變壓器接線板母線顏色黃 、綠、紅分別接A 相、B 相、C 相,零線應與變壓器壓器中性零線相接,接地線、變壓器外殼以及變壓器中心點相連接.平常我們說的地線與零線都是從變壓器中性點引出的。(如變壓器有機箱應與箱體地線標志對應相連接)。

    檢查輸入輸出線,確認正確無誤。

    4、先空載通電,觀察測試輸入輸出電壓符合要求。同時觀察機器

    內部是否有異響、打火、異味等非正?,F象,若有異常,請立即斷開輸入電源。

    5、當空載測試完成且正常后,方可接入負載。

    產品選用

    折疊產品定義

    配電變壓器為工礦企業與民用建筑供配電系統中的重要設備之一,它將10kV35kV網絡電壓降至用戶使用的230/400V 母線電壓。此類產品適用于交流50(60)Hz,三相最大額定容量2500kVA(單相最大額定容量833kVA,一般不推薦使用單相變壓器)

    1) 有大量一級或二級負荷時,宜裝設二臺及以上變壓器,當其中任一臺變壓器斷開時,其余變壓器的容量能滿足一級及二級負荷的用電。一、二級負荷盡可能集中,不宜太分散。

    2) 季節性負荷容量較大時,宜裝設專用變壓器。如大型民用S4270D27-29 27 2005.7.29,3:24 AM建筑中的空調冷凍機負荷、采暖用電熱負荷等。

    3) 集中負荷較大時,宜裝設專用變壓器。如大型加熱設備、大型X 光機、電弧煉爐等。

    4) 當照明負荷較大或動力和照明采用共用變壓器嚴重影響照明質量及燈泡壽命時,可設照明專用變壓器。一般情況下,動力與照明共用變壓器。

    根據使用環境選擇變壓器:

    1) 在正常介質條件下,可選用油浸式變壓器或干式變壓器,如工礦企業、農業的獨立或附建變電所、小區獨立變電所等??晒┻x擇的變壓器有S8、S9、S10、SC(B)9、SC(B)10 等。

    2) 在多層或高層主體建筑內,宜選用不燃或難燃型變壓器,如SC(B)9、SC(B)10、SCZ(B)9、SCZ(B)10 等。

    3) 在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全運行的場所,應選封閉型或密封型變壓器,如B S 9、S9 - 、S10- 、SH12-M 等。

    4) 不帶可燃性油的高、低配電裝置和非油浸的配電變壓器,可設置在一同房間內,此時變壓器應帶IP2X保護外殼,以策安全。

    根據用電負荷選擇變壓器:

    1) 配電變壓器的容量,應綜合各種用電設備的設施容量,求出計算負荷(一般不計消防負荷),補償后的視在容量是選擇變壓器容量和臺數的依據。一般變壓器的負荷率85%左右。此法較簡便,可作估算容量之用。

    2) GB/T17468-1998《電力變壓器選用導則》中,推薦配電變壓器的容量選擇,應根據GB/T17211-1998《干式電力變壓器負載導則》及計算負荷來確定其容量。上述二導則提供了計算機程序和正常周期負載圖來確定配電變壓器容量。

    折疊安裝要點

    配電變壓器為變電所的重要組件,無外殼干式變壓器直接落地安裝,四周加保護遮欄;有外殼干式變壓器直接落地安裝。其安裝參見國家建筑標準設計圖集。03D201-4 10/0.4kV變壓器室布置及變電所常用設備構件安裝。

    選型

    折疊溫度控制系統

    干式變壓器的安全運行和使用壽命,很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣破壞,是導致變壓器不能正常工作的主要原因之一,因此對變壓器的運行溫度的監測及其報警控制是十分重要的。

    風機自動控制:通過預埋在低壓繞組最熱處的Pt100熱敏測溫電阻測取溫度信號。變壓器負荷增大,運行溫度上升,當繞組溫度達110時,系統自動啟動風機冷卻;當繞組溫度低至90時,系統自動停止風機。

    超溫報警、跳閘:通過預埋在低壓繞組中的PTC非線性熱敏測溫電阻采集繞組或鐵心溫度信號。當變壓器繞組溫度繼續升高,若達到155時,系統輸出超溫報警信號;若溫度繼續上升達170,變壓器已不能繼續運行,須向二次保護回路輸送超溫跳閘信號,應使變壓器迅速跳閘。

    溫度顯示系統:通過預埋在低壓繞組中的Pt100熱敏電阻測取溫度變化值,直接顯示各相繞組溫度(三相巡檢及最大值顯示,并可記錄歷史最高溫度),可將最高溫度以4~20mA模擬量輸出,若需傳輸至遠方(距離可達1200m)計算機

    折疊防護方式

    通常選用IP20防護外殼,可防止直徑大于12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動物進入,造成短路停電等惡性故障,為帶電部分提供安全屏障。若須將變壓器安裝在戶外,則可選用IP23防護外殼,除上述IP20防護功能外,更可防止與垂直線成60°角以內的水滴入。但IP23外殼會使變壓器冷卻能力下降,選用時要注意其運行容量的降低。

    折疊過載能力

    干式變壓器的過載能力與環境溫度、過載前的負載情況(起始負載)、變壓器的絕緣散熱情況和發熱時間常數等有關,若有需要,可向生產廠索取干變的過負荷曲線。

    如何利用其過載能力呢?筆者提出兩點供參考:

    選擇計算變壓器容量時可適當減小:充分考慮某些軋鋼、焊接等設備短時沖擊過負荷的可能性--盡量利用干式變壓器的較強過載能力而減小變壓器容量;對某些不均勻負荷的場所,如供夜間照明等為主的居民區、文化娛樂設施以及空調和白天照明為主的商場等,可充分利用其過載能力,適當減小變壓器容量,使其主運行時間處于滿載或短時過載。

    折疊應用現狀

    干式變壓器因沒有油,也就沒有火災、爆炸、污染等問題,故電氣規范、規程等均不要求干式變壓器置于單獨房間內。損耗和噪聲降到了新的水平,更為變壓器與低壓屏置于同一配電室內創造了條件。

    中國樹脂絕緣干式變壓器年產量已達10000MVA,成為世界上干式變壓器產銷量最大的國家之一。干式變壓器現已被廣泛用于電站、工廠、醫院等幾乎所有電氣上。隨著低噪(2500kVA以下配電變壓器噪聲已控制在50dB以內)、節能(空載損耗降低達25%)SC(B)9系列的推廣應用,使得中國干式變壓器的性能指標及其制造技術已達到世界先進水平。

    檢查

    有無異常聲音及振動。

    有無局部過熱.有害氣體腐蝕等使絕緣表面爬電痕跡和碳化現象等造成的變色。

    變壓器的風冷裝置運轉是否正常。

    高、低壓接頭應無過熱.電纜頭應無漏電、爬電現象。

    繞組的溫升應根據變壓器采用的絕緣材料等級,監視溫升不得超過規定值。

    支持瓷瓶應無裂紋.放電痕跡。

    檢查繞組壓件是否松動。

    室內通風、鐵芯風道應無灰塵及雜物堵塞,鐵芯無生銹或腐蝕現象等。

    區別

    變頻器:通過它調整能夠達到所需要的用電頻率(50hz,60hz),來滿足我們對用電的特殊需要。變壓器:一般為"降壓器",常見于小區附近或工廠附近,它的作用是將超高的電壓降到我們居民正常用電電壓,滿足人們的日常用電。

    干式變壓器和油浸式變壓器是使用最多的兩種變壓器,與油浸式變壓器相比較,干式變壓器的防火性能更好,多用于對于防火要求較高的場所,如醫院、機場、車站等場所,但相對來說價格更高,對環境也有一定的要求,比如不能太潮濕、不能有太多的灰塵和污穢等。另外,干式變壓器的運行成熟度不如油浸式變壓器。

    未來

    隨著干式變壓器的推廣應用,其生產制造技術也獲得長足發展,可以預測,未來的干式變壓器將在如下幾方面獲得進一步發展:

    節能低噪:隨著新的低耗硅鋼片,箔式繞組結構,階梯鐵芯接縫,環境保護要求,噪聲研究的深入,以及計算機優化設計等新材料、新工藝、新技術的引入,將使未來的干式變壓器更加節能、更加寧靜。

    高可靠性:提高產品質量和可靠性,將是人們的不懈追求。

    環保特性認證:以歐洲標準HD464為基礎,開展干式變壓器的耐氣候(C0、C1、C2)、耐環境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)特性的研究與認證。

    大容量:50~2500kVA配電變壓器為主的干式變壓器,向10000~20000kVA/35kV電力變壓器拓展,隨著城市用電負荷不斷增加,城網區域變電所越來越深入城市中心區、居民小區、大型廠礦等負荷中心,35kV大容量的小區中心供電電力變壓器將獲廣泛應用。

    多功能組合:從單一變壓器向帶有風冷、保護外殼、溫度計算機接口、零序互感器、功率計量、封閉母線及側出線等多功能組合式變壓器發展??梢灶A言,21世紀的配電變壓器將屬于性能優越、低噪聲及節能的樹脂絕緣干式變壓器。


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