第一篇干式變壓器的分類與特點(diǎn)
干變是防災(zāi)型變壓器用量最大的一種。目前制造技術(shù)已成熟,國(guó)內(nèi)外許多工廠能大批量生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外產(chǎn)量最大的工廠干式變壓器年生產(chǎn)量已分別超過(guò)3 000MVA(國(guó)外)和2 000MVA(國(guó)內(nèi))。它適應(yīng)高污穢、高溫、潮濕的環(huán)境,具有阻燃、難燃、無(wú)公害、免維護(hù)等的優(yōu)點(diǎn),因而用量很大。目前,干式變壓器最高電壓等級(jí)已達(dá)35kV,最大容量為20MVA。
一、干式變壓器的分類
1浸漬式干式變壓器
該種變壓器生產(chǎn)歷史最長(zhǎng),制造工藝也比較簡(jiǎn)單。導(dǎo)線采用玻璃絲包,墊塊用相應(yīng)的絕緣等級(jí)材料熱壓成型。隨浸漬漆的不同,變壓器絕緣等級(jí)分為B、F、H、C級(jí),主縱絕緣的空道全部以空氣為絕緣物質(zhì)。由于此種變壓器受外界環(huán)境的影響比樹(shù)脂大,在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)量均趨于減少。
2樹(shù)脂干式變壓器
樹(shù)脂干式變壓器分為4種結(jié)構(gòu):樹(shù)脂加填料澆注、樹(shù)脂澆注、樹(shù)脂繞包、樹(shù)脂真空壓力浸漬。雖然采用的設(shè)備投資大,但安裝、維護(hù)費(fèi)用低。
2.1.樹(shù)脂澆注與樹(shù)脂加填料澆注結(jié)構(gòu)
這兩種結(jié)構(gòu)基本一樣,其低壓繞組用箔板(銅或鋁)或線繞制(浸漆加端封),高壓繞組用箔帶(銅或鋁)在環(huán)氧玻璃筒上繞成分段式(8~12段),或用扁、圓線繞成分段圓筒式,然后裝入澆注模。
2.2.樹(shù)脂繞包結(jié)構(gòu)
低壓繞組結(jié)構(gòu)與前種結(jié)構(gòu)一樣。高壓繞組在繞線機(jī)上進(jìn)行,內(nèi)模為環(huán)氧玻璃纖維布筒。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是不需要澆注模。用此結(jié)構(gòu)繞一個(gè)高壓繞組需8h,與繞制澆注式高壓繞組的分段圓筒式結(jié)構(gòu)所需的時(shí)間大體相同,而繞制一個(gè)高壓箔繞僅需2h。目前國(guó)內(nèi)該型產(chǎn)品成本為樹(shù)脂加填料產(chǎn)品的1.25倍左右。
2.3. 樹(shù)脂真空壓力浸漬結(jié)構(gòu)
低壓繞組結(jié)構(gòu)與上述結(jié)構(gòu)一樣。高壓繞組在繞線機(jī)上繞好并預(yù)壓和預(yù)干燥后,放入澆注罐中抽真空處理。在真空下注入樹(shù)脂,使其滲入于導(dǎo)體中,整個(gè)繞組被樹(shù)脂包裹,然后解除真空并并施壓,使樹(shù)脂很好地滲入繞組之中,而后將繞組送入爐中處理。
這種工藝結(jié)構(gòu)如圖4所示。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)須澆注模,繞制與前幾種一樣,只是需真空壓力浸漬,這是近年來(lái)發(fā)展的一種新技術(shù),是與國(guó)外真空壓力浸漬套管(代替膠紙、油紙?zhí)坠埽┩瑫r(shí)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,應(yīng)該是有前途的,只是迄今國(guó)內(nèi)未開(kāi)發(fā)。
二、樹(shù)脂澆注式干式變壓器的特點(diǎn)
1. 無(wú)油、無(wú)污染、難燃阻燃、自熄防火。
2. 絕緣溫升等級(jí)高:F級(jí)絕緣,變壓器溫升可達(dá)100K。
3. 損耗低、效率高:SC(B)9系列損耗比現(xiàn)行新國(guó)標(biāo)(GB/T10228)降低10%。
4. 噪聲?。?span>SC(B)9系列配電變壓器通??煽刂圃?0dB以下。
5.局部放電量小 (通常10PC以下),可靠性高,可保證長(zhǎng)期安全運(yùn)行,壽命達(dá)30年。
6. 抗裂、抗溫度變化,機(jī)械強(qiáng)度高,抗突發(fā)短路能力強(qiáng)。
7. 防潮性能好,可在100%濕度下正常運(yùn)行,停運(yùn)后不需干燥處理即可投入運(yùn)行。
8. 體積小、重量輕,據(jù)有關(guān)人士統(tǒng)計(jì),油變的外形尺寸為干變的2倍多。
9. 不需單獨(dú)的變壓器室,不需吊芯檢修及承重梁,節(jié)約土建占地和占空;因無(wú)油,不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,不要集油坑等附屬建筑,減少了土建造價(jià)。
10. 安裝便捷,無(wú)須調(diào)試,幾乎不需維護(hù);無(wú)須更換和檢查油料,運(yùn)行維護(hù)成本低。
11. 配備有完善的溫度保護(hù)控制系統(tǒng),為變壓器安全運(yùn)行提供可靠保障。從低噪、節(jié)能、防火、節(jié)省土建造價(jià)、運(yùn)行維護(hù)管理費(fèi)以及長(zhǎng)達(dá)30年的壽命等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能比較,干式變壓器顯現(xiàn)出其明顯的優(yōu)越性。
第二篇變壓器試驗(yàn)
一、變壓器試驗(yàn)基礎(chǔ)
1.1概述
變壓器是輸送電能的重要設(shè)備之一,變壓器的質(zhì)量和可靠性直接關(guān)系到安全可靠地輸送電力。發(fā)電變壓器和關(guān)鍵部位的變電變壓器的損壞,會(huì)影響電力的輸送,而這些變壓器的修復(fù)和往返運(yùn)輸,常常需要幾個(gè)月的時(shí)間。在這期間,電力輸送會(huì)受到影響,因而也就會(huì)影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活用電的正常供應(yīng),給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)很大的損失。
由于對(duì)變壓器安全可靠運(yùn)行的要求在提高,因此近20年來(lái)變壓器的檢測(cè)技術(shù)也有了相應(yīng)的發(fā)展。如大型變壓器額定電壓下的短路試驗(yàn),局部放電測(cè)量及定位技術(shù),將傳遞函數(shù)用于變壓器沖擊示傷,將數(shù)字技術(shù)用于損耗測(cè)量,在噪聲測(cè)量方面提出了聲強(qiáng)法,將頻譜測(cè)量用于變壓器繞組的變形診斷以及變壓器油的色譜分析得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。
1.2變壓器試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)
為保證變壓器能滿足電力輸送的質(zhì)量和可靠性的要求,國(guó)家制定了變壓器和變壓器試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),即
(1) GB 1094.1-1996《電力變壓器第1部分 總則》。
(2) GB 1094.2-1996《電力變壓器第2部分 溫升》。
(3) GB 1094.3-85《電力變壓器第3部分 絕緣水平和絕緣試驗(yàn)》。
(4) GB 1094.5-85《電力變壓器第5部分 承受短路的能力》。
(5) GB 6450-86《干式電力變壓器》。
1.3變壓器的試驗(yàn)項(xiàng)目
1.3.1例行試驗(yàn)
(1)?? 繞組電阻測(cè)量。
(2) 電壓比測(cè)量和負(fù)載損耗的測(cè)量。
(3) 短路阻抗和負(fù)載損耗的測(cè)量。
(4) 空載電流和空載損耗的測(cè)量。
(5) 繞組對(duì)地絕緣電阻的測(cè)量。
(6) 絕緣例行試驗(yàn);變壓器絕緣的例行試驗(yàn)見(jiàn)表1-3中的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目。
(7) 有載分接開(kāi)關(guān)試驗(yàn)。
1.3.2型式試驗(yàn)
(1) 溫升試驗(yàn)。
(2) 絕緣型式試驗(yàn)(見(jiàn)表1-3型式試驗(yàn)項(xiàng)目)。
試驗(yàn)項(xiàng)目 | 試驗(yàn)類別 |
外施耐壓試驗(yàn) | 出廠試驗(yàn) |
線端上的雷電全波、截波沖擊試驗(yàn) | 型式試驗(yàn) |
中性點(diǎn)端子的雷電全波沖擊試驗(yàn) | 型式試驗(yàn) |
感應(yīng)耐壓試驗(yàn) | 出廠試驗(yàn) |
局部放電試驗(yàn) | 出廠試驗(yàn) |
1.3.3特殊試驗(yàn)
(1) 三相變壓器零序阻抗的測(cè)量。
(2) 短路承受能力試驗(yàn)。
(3) 聲級(jí)測(cè)定。
(4) 空載電流諧波的測(cè)量。
二、電壓比測(cè)量及聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)檢定
2.1概述
電壓比測(cè)量是變壓器的例行試驗(yàn),不僅在變壓器出廠時(shí)要進(jìn)行,而且在變壓器安裝現(xiàn)場(chǎng)投入運(yùn)行前也要進(jìn)行電壓比測(cè)量。
2.1.1電壓比測(cè)量的目的
(1) 保證繞組各個(gè)分接的電壓比在標(biāo)準(zhǔn)或合同技術(shù)要求的電壓比允許范圍之內(nèi)。
(2) 確定并聯(lián)線圈或線段(例如分接線段)的匝數(shù)相同。
(3) 判定繞組各分接的引線和分接開(kāi)關(guān)的連接是否正確。
電壓比是變壓器的一個(gè)重要性能指標(biāo)。電壓比測(cè)量電壓較低、操作簡(jiǎn)單,變壓器在生產(chǎn)制造過(guò)程中,要進(jìn)行不止一次電壓比測(cè)量,以保證產(chǎn)品的電壓比滿足要求。
三、繞組直流電阻測(cè)量
3.1測(cè)量的目的和要求
繞組直流電阻測(cè)量按GB1094.1-1996《電力變壓器第一部分總則》的規(guī)定屬于變壓器的例行試驗(yàn),所以第一臺(tái)變壓器在制造過(guò)程中及制造完成后,都要進(jìn)行直流電阻的測(cè)量。
測(cè)量直流電阻的目的主要是檢查變壓器的以下幾個(gè)方面:
(1)繞組導(dǎo)線連接處的焊接或機(jī)械連接是否良好,有無(wú)焊接或連接不良的現(xiàn)象;
(2)引線與套管、引線與分接開(kāi)關(guān)的連接是否良好;
(3)引線與引線的焊接或機(jī)械連接是否良好;
(4)導(dǎo)線的規(guī)格,電阻率是否符合要求;
(5)各相繞組的電阻是否平衡;
(6)變壓器繞組的溫升是根據(jù)繞組在溫升試驗(yàn)前的冷態(tài)電阻和溫升試驗(yàn)后斷開(kāi)電源瞬間的熱態(tài)電阻計(jì)算得到的,所以溫升試驗(yàn)需測(cè)量電阻。
3.2測(cè)量方法
變壓器繞組直流電阻按JB/T501-91《電力變壓器試驗(yàn)導(dǎo)則》有兩種方法,電橋法和伏-安表法。
四、空載試驗(yàn)
4.1 概述
空載損耗和空載電流測(cè)量是變壓器的例行試驗(yàn)。變壓器的全部勵(lì)磁特性是由空載試驗(yàn)確定的。
進(jìn)行空載試驗(yàn)的目的是:測(cè)量變壓器的空載損耗和空載電流;驗(yàn)證變壓器鐵心的設(shè)計(jì)計(jì)算、工藝制造是否滿足標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件的要求;檢查變壓器鐵心是否存在缺陷,如局部過(guò)熱、局部絕緣不良等。
4.2 空載損耗
空載損耗主要由電工鋼帶的磁滯損耗和渦流損耗組成,空載損耗中也包括有附加損耗。附加損耗主要有:
4.3 空載電流
變壓器的空載電流主要由電工鋼帶的B-H曲線決定。
五、負(fù)載損耗和短路阻抗測(cè)量
5.1 負(fù)載試驗(yàn)概述
變壓器負(fù)載損耗和短路阻抗測(cè)量是變壓器的例行試驗(yàn)。
制造廠進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)的目的是測(cè)量變壓器的負(fù)載損耗和短路阻抗。確定這兩個(gè)重要性能參數(shù)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)協(xié)議的要求,以及變壓器繞組內(nèi)是否存在缺陷。
變壓器一個(gè)繞組施加電壓,鐵心中產(chǎn)生磁通,施加電壓的繞組中通過(guò)電流,根據(jù)磁勢(shì)平衡的原理,另一個(gè)繞組短路時(shí),第二個(gè)繞組中也產(chǎn)生感應(yīng)電流,兩個(gè)繞組的安匝數(shù)是相等的。一個(gè)繞組中的電流達(dá)到額定電流。則另一個(gè)短路繞組中也達(dá)到了額定電流。其原理線路如圖5-1,圖中 , 是一次繞組的匝數(shù), 是二次繞組的匝數(shù), 是一次繞組的交流電阻, 是一次繞組的漏抗; 是二次繞組的交流電阻, 是二次繞組的漏抗。 是一次繞組的阻抗, 是二次繞組的阻抗,且有 , 。
在變壓器負(fù)載試驗(yàn)時(shí),變壓器鐵心內(nèi)的磁通是很小的。但由于繞組內(nèi)通過(guò)電流,兩個(gè)繞組的安匝是平衡的,在變壓器內(nèi)產(chǎn)生漏磁通,此漏磁通在繞組內(nèi)的導(dǎo)線中產(chǎn)生渦流損耗,在繞組的并聯(lián)導(dǎo)線內(nèi)產(chǎn)生不平衡電流損耗,漏磁通也會(huì)在夾件、油箱、屏蔽內(nèi)產(chǎn)生附加損耗,在鐵心中內(nèi)和在鐵心拉板內(nèi)產(chǎn)生附加損耗。所有這些損耗都與繞組內(nèi)的電流有關(guān),因而都?xì)w于變壓器的負(fù)載損耗之內(nèi)。
點(diǎn)擊進(jìn)入消防安全評(píng)估案例