干式支座藎的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)及迷用北京首都機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程指揮部陳國(guó)新文章主要論述了干式變壓器的主要性能、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和制造方式，分析比較了箔繞與線繞兩種方式及干式變壓器的適應(yīng)場(chǎng)所。提出了選購(gòu)千式變壓器時(shí)應(yīng)注意的主要問題。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、人們生活水平的提高，許多城市都修建或正在修建花園小區(qū)及廠房，這些建筑的配套設(shè)施之一是變電站，用來保證人們的生活、生產(chǎn)用電。變電站中不可缺少的電力設(shè)備就是變壓器。變壓器的種類繁多，目前的小區(qū)或廠房變電站中大部分采用的是干式變壓器。那么，在選擇變壓器時(shí)，設(shè)計(jì)人員就會(huì)根據(jù)目前安全用電的情況和未來發(fā)展的需求，在滿足消防、環(huán)保、設(shè)備布置要求的情況下，選擇變壓器的類型、容量、臺(tái)數(shù)及相關(guān)指標(biāo)?，F(xiàn)在，我們對(duì)干式變壓器的結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)及選購(gòu)做一些分析。

　　變壓器的種類繁多，從澆注方式分，目前使用的干式變壓器中有浸潰式干式變壓器、敞開通風(fēng)干式變壓器、環(huán)氧樹脂干式變壓器。

　　在環(huán)氧樹脂干式變壓器中又可分為樹脂澆注干式變壓器和纏繞式樹脂干式變壓器。樹脂澆注式分為厚層有填料環(huán)氧樹脂澆注和薄層無填料樹脂澆注。近年來，干式變壓器中又有一種采用Nomex紙做絕緣的Securamid干式變壓器。從繞組的結(jié)構(gòu)材料來分，有箔繞方式和線繞方式，而箔繞方式又分為高低壓線圈，都采用箔繞方式，或高壓線圈采用線繞而低壓線圈采用箔繞方式。

　　我們知道，變壓器澆注方式的不同，其實(shí)是干式變壓器的制造工藝的差別，工藝水平是隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、新材料的應(yīng)用而變化的。如：浸漬式干式變壓器就是用玻璃絲包線繞制的繞組浸普通的絕緣漆，這類變壓著每年20%以上的高增長(zhǎng)率，這在世界上是絕無僅有的。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，我國(guó)在短短幾年內(nèi)能夠順利實(shí)現(xiàn)城網(wǎng)改造的無油化目標(biāo)，環(huán)氧澆注式干變功不可沒。

　　迄今，我國(guó)的環(huán)氧澆注式干變無論是工廠規(guī)模、產(chǎn)量還是技術(shù)水平都已達(dá)到世界先進(jìn)水平，2002年其總產(chǎn)量約為20000MVA，約占我國(guó)干變市場(chǎng)份額的95%.歐洲一位哲學(xué)家曾有這樣一句名言，“凡是存在的，都是告理的”。'因此，從全世界來看，預(yù)期今后在丨舞當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，這兩大類型的干變都將共存，也正如前所述，它們也各有其優(yōu)缺點(diǎn)。

　　但由于我國(guó)這十多年來在環(huán)氧樹脂干變制造技術(shù)上所取得的成就，以及它本身所固有的許多優(yōu)點(diǎn)，并考慮到使用部門早已熟習(xí)了這類干變的運(yùn)行維護(hù)，因而，從保證運(yùn)行可靠性，減少備品、備件的品種以及提高運(yùn)行、檢修效率等方面來看，今后還是應(yīng)繼續(xù)大力推廣使用環(huán)氧澆注式干變，這也與歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的先例是完全一致的。

　　摘自《中國(guó)工業(yè)招I》2004.3器承受短路能力較差，繞組的防潮和防塵性能也差，此種方式隨著技術(shù)發(fā)展而被淘汰。

　　敞開通風(fēng)干式變壓器是浸漬式干式變壓器的改進(jìn)型，它采用真空壓力浸漆，用固體含量100%的無溶劑樹脂處理繞組，使防潮性能得到較大的改善。

　　環(huán)氧樹脂干式變壓器中的樹脂澆注干式變壓器是一種為有填料樹脂澆注繞組，由于在樹脂中加入石英粉，可使樹脂增加機(jī)械強(qiáng)度，降低膨脹系數(shù)，提高導(dǎo)熱性能，降低材料成本，繞組外觀較好。還有一種是無填料樹脂澆注，它的高低壓繞組內(nèi)外層采用玻璃纖維增強(qiáng)，在真空狀態(tài)下采用環(huán)氧樹脂模具進(jìn)行澆注，其包封層既薄又韌，改善了導(dǎo)熱性能，降低了包封層內(nèi)外溫差。

　　纏繞式樹脂包封干式變壓器采用浸有樹脂的長(zhǎng)玻璃纖維絲用直繞和斜繞的方法，把繞組包封起來，在烘箱中邊旋轉(zhuǎn)邊加溫烘干。

　　這種結(jié)構(gòu)的繞組防開裂，抗短路能力優(yōu)于澆注變壓器，但外觀比不上澆注式變壓器，制造時(shí)對(duì)環(huán)境溫度的要求較澆注式高，需要在空調(diào)環(huán)境下繞制，繞制操作也比較復(fù)雜。

　　隨著電力技術(shù)的發(fā)展，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家中已廣泛使用Securamid干式變壓器，我國(guó)也已經(jīng)開始利用Nomex紙作絕緣生產(chǎn)干式變壓器。這主要是Nomex紙具有非常穩(wěn)定的化莩性能和良好的耐熱性，起火時(shí)具有自熄的能力，不會(huì)產(chǎn)生煙霧和有毒的氣體。同時(shí)Secu-mmid干式變壓器具有過載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，據(jù)介紹在110%額定功率的情況下，也可連續(xù)安全運(yùn)行，而且電氣、機(jī)械性能好，高壓繞組采用分層式結(jié)構(gòu)，低壓繞組采用銅箔繞制層式結(jié)構(gòu)。因此，整個(gè)變壓器的電場(chǎng)分布比較均勻，局部放電小。由于采用Nomex紙作絕緣，使產(chǎn)品具有較好的機(jī)械性能和抗短路能力，有較好的耐潮、耐堿、耐污穢的能力。

　　變壓器結(jié)構(gòu)主要有高壓線圈、硅鋼片鐵芯、低壓線圈；還有風(fēng)冷系統(tǒng)、溫度顯示系統(tǒng)，再加保護(hù)外殼。

　　高壓線圈有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是多段箔式結(jié)構(gòu)，匝間絕緣為高強(qiáng)度F級(jí)聚脂薄膜，繞組內(nèi)外澆注選用玻璃纖維網(wǎng)格做支撐骨架，在真空狀態(tài)下用填料型樹脂澆注。內(nèi)外澆注厚度為2-3mm，經(jīng)高溫固化后，澆注表面光滑，高壓繞組耐熱等級(jí)為F.另一種結(jié)構(gòu)形式是線繞式，即導(dǎo)體采用漆包銅扁線，層間以玻璃纖維做絕緣和加強(qiáng)，在高度真空下以環(huán)氧樹脂澆注成型。一般為了避免局部場(chǎng)強(qiáng)的集中，需進(jìn)行線圈匝數(shù)的合理分配，并根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的分布情況，選用合適的從絕緣和主絕緣。對(duì)于電壓等級(jí)較高的高壓線圈，為了提高變壓器抗雷電沖擊能力，高壓線圈的首末幾匝采用Nomex紙伴繞，以加強(qiáng)首末幾匝的絕緣。

　　鐵芯一般均采用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁冷軋晶粒取向硅鋼片，45全斜接縫，步進(jìn)搭接，采用不疊上軛工藝，減少鐵芯片的磨損，鐵芯采用高強(qiáng)度聚脂帶綁扎，穿心螺桿夾緊，采用拉板結(jié)構(gòu)增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，大大降低了載損耗和空載電流。鐵芯表面涂有防銹樹絕緣漆，以加強(qiáng)其防銹效果。

　　低壓線圈也是有兩種結(jié)構(gòu)方式，一種采用銅箔繞制。匝間絕緣為樹脂預(yù)浸復(fù)合布，端部用樹脂澆制。經(jīng)高溫固化處理，預(yù)浸復(fù)合布中的樹脂釋放出來再加以固化，使整個(gè)繞組成為一個(gè)剛性整體。低壓繞組耐熱等級(jí)為F級(jí)，由于其絕緣較薄，工藝上又可容易按溫升要求設(shè)置冷卻氣道，解決散熱問題。低壓線圈采用箔式線圈繞制，加工工藝簡(jiǎn)單，提高了變壓器的可靠性，且不存在軸向匝數(shù)和軸向繞制螺旋角，高低壓匝數(shù)平衡，短路時(shí)變壓器軸向應(yīng)力較小。另一種則是采用銅導(dǎo)線繞制，并以玻璃纖維增強(qiáng)，薄絕緣環(huán)氧樹脂不加填料，真空干燥脫氣脫濕整體澆注。

　　風(fēng)冷系統(tǒng)是變壓器的重要組成部分，變壓器一般采用自然空氣冷卻（AN）。此時(shí)可連續(xù)輸出額定容量。當(dāng)環(huán)境溫度不超過20時(shí)，可帶110%負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行。如需要，變壓器可配置低噪音的幅流風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫空氣冷卻（AF）。

　　這樣，可使變壓器額定容量提篼50%.風(fēng)機(jī)的啟?？赏ㄟ^溫控器自動(dòng)控制。變壓器正常經(jīng)濟(jì)效益好、風(fēng)機(jī)噪音低、耗能少。

　　運(yùn)行時(shí)需要合適的通風(fēng)量，一般變壓器每lkw為對(duì)變壓器繞組過熱采取保護(hù)措施，變損耗，需。87"|3八的通風(fēng)量。變壓器風(fēng)機(jī)調(diào)壓器上裝有一套溫度顯示裝置。該裝置利用速可使變壓器溫度保持定值、使用壽命延長(zhǎng)、表1低壓線圈繞線方式的比較類項(xiàng)丨丨箔繞線繞繞線圯箔繞機(jī)自動(dòng)繞制，工效高，制作工藝控制嚴(yán)格，質(zhì)撤得到可靠保證。

　　因?qū)Ь€粗大，且用多根并繞，繞制困難，需隨時(shí)處理其平整度、彎丨1丨丨度，費(fèi)工時(shí)、效率低，且質(zhì)量不容易控制。

　　出線端出錢銅排采用排結(jié)構(gòu)，只有內(nèi)部焊接，外部不焊接。

　　出線端部層間電壓高，焊接過熱易造成端部絕緣受損而擊穿。

　　低壓線閣電氣性能屯場(chǎng)分布均勻，散熱面大，設(shè)置多層風(fēng)邊，冷卻效果好，端部整齊、無螺旋角、闈磁小。結(jié)構(gòu)牢固、抗短路能力強(qiáng)。層間電壓等于匝間電壓，其值很低。商低壓繞m安匝平衡。

　　線圈采用的環(huán)氧樹脂，玻璃纖維等絕緣材料具有自動(dòng)熄火特征，不會(huì)閃屯弧及外在火源而持續(xù)燃燒。電流分布鞋本均勻。

　　應(yīng)川度作為先進(jìn)工藝技術(shù)，近年捋到較多應(yīng)用。

　　有逐漸減少趨勢(shì)。

　　表2高壓線圈繞線方式的比較類別箔繞線繞繞線工藝多段箔式結(jié)構(gòu)，匝間絕緣為聚脂薄膜，采HJ高強(qiáng)度F級(jí)膜，繞組內(nèi)外澆注選用玻璃纖維網(wǎng)格做支撐骨架，在真空狀態(tài)下用填料增樹脂澆注。經(jīng)篼溫固化后，澆注表面光附。高壓繞組耐熱等級(jí)為F.導(dǎo)線細(xì)、匝數(shù)多、采用繞線機(jī)分段連續(xù)繞制，層間以玻璃纖維做絕緣和加強(qiáng)，在高度真空下以環(huán)鋱樹脂澆注成型。

　　氣n能電場(chǎng)分布均勻，故熱而大，設(shè)置多層風(fēng)逍，冷卻效果好，端部整齊、無螺旋角、偏磁小。結(jié)構(gòu)牢固、抗短路能力強(qiáng)。層間ill壓等于甌間電壓，其值很低。高低壓繞紺安甌平衡。

　　便于環(huán)氧樹脂過空澆注，絕緣強(qiáng)度高，電氣性能穩(wěn)定，局放小，壽命長(zhǎng)，可靠性高，端部整齊抗短路能力強(qiáng)。

　　應(yīng)川腧作為先進(jìn)工藝技術(shù)，近年得到較多應(yīng)用。

　　目前還有許多廠家在采用。

　　表3變壓器性能參數(shù)比較變壓器袒4型電伍等級(jí)（kV）變壓器容it空載損耗（kw）負(fù)載損耗（kW）局部放電空載屯流（％）外形尺寸（mm3）阻抗壓降（％）適應(yīng)安裝場(chǎng)所地鐵、沿海地1、化1：廠海拔A度<1000m，環(huán)境溫度<40相對(duì)濕度100%海拔高度<1000m，環(huán)境溫度<40，相對(duì)濕度100%海拔高度　　變壓器的繞組由于有兩種繞線方式，在選購(gòu)變壓器時(shí)，就要將這兩種繞線方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。

　　從以上的論述和表1、表2的比較，我們可以得到以下結(jié)論：兩種結(jié)構(gòu)形式的線圈，當(dāng)選材、設(shè)計(jì)、制造與質(zhì)量控制嚴(yán)格科學(xué)時(shí)，均能滿足于干式變壓器的質(zhì)量要求；高低壓線圈為箔式繞組時(shí)：a.電抗高度一致，安匝平衡有較高的抗短路能力；局部放電小，線圈在真空狀態(tài)下澆注，無氣泡、無空隙，局部放電均在5PC以下；高壓線圈層間電壓低，縱向電容大，能避免雷電沖擊；抗裂、耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)。

　　a.繞線式繞組具有非常好的機(jī)械強(qiáng)度，抗突發(fā)短路能力較強(qiáng)；b.電氣性能穩(wěn)定、局放小、壽命長(zhǎng)、可靠性高、端部整齊、抗短路能力強(qiáng)；c.便于環(huán)氧樹脂真空澆注，絕緣強(qiáng)度高。

　　我們選購(gòu)干式變壓器時(shí)，要根據(jù)用電發(fā)展的需求選擇好變壓器的容量，因?yàn)樽儔浩鞯倪x擇對(duì)綜合投資效益有很大的影響。選得過大，出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，會(huì)造成一次性投資過大，不能達(dá)到經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方戎，空載損耗太大；而容量選得過小或只滿足當(dāng)前的使用，那么就會(huì)影響以后的發(fā)展，一旦負(fù)荷增大，則要進(jìn)行擴(kuò)容投資，即更換變壓器或增加變壓器數(shù)量，造成二次投資，并且當(dāng)前的變壓器損耗增大，使變壓器不能在比較佳負(fù)載率下運(yùn)行。在許多變電站中不是安裝一臺(tái)變壓器，而是裝有多臺(tái)變壓器。如果采用多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的方式，就能提高供配電的可靠性，減少總的備用容量。那么，在選購(gòu)變壓器時(shí)，就要求變壓器的容量相同，性能參數(shù)即變壓器的聯(lián)接組標(biāo)號(hào)相同，變壓器的阻抗電壓相對(duì)值相等。這樣，變壓器在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其負(fù)載分配、損耗都一致，能達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。當(dāng)然，如果變壓器是分裂運(yùn)行則另當(dāng)別論。除此之外，還應(yīng)考慮安裝變壓器的環(huán)境條件，變壓器的性能特點(diǎn)，如：過載能力、耐熱等級(jí)、噪聲、適用場(chǎng)所等，所以在選購(gòu)干式變壓器時(shí)，就要將各種干式變壓器的類型、性能特點(diǎn)進(jìn)行比較，見表3.如：在潮濕的南方則不宜選用浸漬式干式變壓器，而可以考慮用敞開通風(fēng)式、用Nmex紙作繞組層間、匝間絕緣的干式變壓器。在溫差較大的地區(qū)，可以考慮用樹脂澆注干式變壓器。在沿海地區(qū)其濕度高、鹽霧大，一般使用H級(jí)絕緣的Securamid干式變壓器為佳。首都機(jī)場(chǎng)2航站樓在選購(gòu)變壓器時(shí)，就是根據(jù)航站樓場(chǎng)所面積比較緊蘋，用電量大，而用電峰谷差別很大，用電的各系統(tǒng)重要性不一致等的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的。

　　總之，針對(duì)目前我國(guó)電網(wǎng)峰谷進(jìn)一步加大的現(xiàn)狀，要提高變壓器的過載能力，要求其具有較強(qiáng)的超銘牌運(yùn)行能力。同時(shí)，要研究科學(xué)的效率曲線，盡可能按高效運(yùn)行的原則，合理選用配電變壓器。

　　摘自《電氣智能建筑》