文摘：對高點火油干式變壓器的特點和結(jié)構(gòu)進行了分析和說明，并對高點火油干式變壓器的經(jīng)濟效益進行了比較。關(guān)鍵詞：高點火油干式變壓器；結(jié)構(gòu)；1概述目前，無論是發(fā)達家還是發(fā)展中家，干式配電變壓器都存在安全和環(huán)保問題，已成為制約工業(yè)電力可持續(xù)發(fā)展的一個因素，受到全行業(yè)的密切關(guān)注。2003年，內(nèi)外發(fā)生了大量停電事故，不僅影響了人們的正常生活，也影響了人們的生活質(zhì)量。當人們關(guān)注電網(wǎng)時，可能沒有意識到配電網(wǎng)中終端設(shè)備配電干式變壓器的安全隱患和環(huán)境保護問題。城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造后，配電變壓器的性能和運行質(zhì)量有所提高，但仍存在很大隱患。大致有以下幾個問題：1。根據(jù)目前農(nóng)村電網(wǎng)的一般特點，負荷率大部分時間在30 ~ 40，但在高峰期往往會出現(xiàn)過載。與此同時，經(jīng)濟的快速發(fā)展和居民用電需求的增長速度超過了電網(wǎng)建設(shè)的速度。雖然配電變壓器有報警和保護裝置，但干式變壓器即使報警或跳閘后也不能在短時間內(nèi)更換，導致配電變壓器過載和燒毀。3.配電變壓器過載較大的隱患是有著火的可能，燃燒時會產(chǎn)生有害氣體。對環(huán)境和人造成嚴重損害。隨著兩網(wǎng)改造和電網(wǎng)的不斷發(fā)展，配電干式變壓器的消耗量急劇增加，配電變壓器使用壽命結(jié)束后的環(huán)保和回收將成為一個嚴重的問題。為了解決上述問題，可以使用高點火油干式變壓器。先先，利用普通絕緣紙和高燃點油混合絕緣技術(shù)，對傳統(tǒng)干式變壓器進行改造。改造后的干式變壓器容量顯著增加，負荷下降時損耗較低，峰值負荷時可提供容量。其次，用nomex絕緣紙和高點火油生產(chǎn)高點火油干式變壓器。高燃點絕緣油干式變壓器可廣泛應(yīng)用于城市住宅區(qū)、酒店、商場、地鐵、機場等要求高安全性、防火性、低噪聲的重要場所，屬于綠色環(huán)保干式變壓器。2高燃點絕緣油干式變壓器的特點1)耐燃防爆性高：高燃點絕緣油燃點高，達到310；普通油165。同時，它還具有阻燃、燃燒能力低的特點。而杜邦Nomex絕緣紙的耐熱等級為C(即220)，燃點在氧極限指數(shù)以下。高燃點絕緣油干式變壓器適用于防火防爆要求高的場合。在這些場合下，干式變壓器不僅具有阻燃性的特點，而且可以進行日常檢修和維護。因此，它具有環(huán)境安全性和長期可持續(xù)運行。高點火油干式變壓器的應(yīng)用可以大大降低干式變壓器的事故率，同時提高事故干式變壓器的重復利用率；2)高絕緣：高燃點絕緣油絕緣性能高，電氣絕緣性能高，可用于高電壓等級，減少相應(yīng)的絕緣距離。絕緣油的絕緣強度在所有規(guī)格上都超過常規(guī)干式變壓器油。使用高燃點絕緣油的干式變壓器和使用常規(guī)油的干式變壓器在制造時采用相同的絕緣標準。這種絕緣油的絕緣強度在電氣設(shè)備的使用溫度范圍內(nèi)幾乎沒有變化；同時，其沖擊擊穿電壓也很優(yōu)異。絕緣油的典型值大于300千伏，而常規(guī)干式變壓器油的較低規(guī)格為145千伏，因此它具有很高的絕緣可靠性和承受三相突然短路電流的能力 #p#分頁標題#e#

長期使用可以避免換油和維護，克服現(xiàn)有普通換油的缺點，節(jié)約運行成本。4)噪音低：由于油的粘度高，為8.610-6m2/s(100度)，能在一定程度上抑制干式變壓器的噪音，比普通油浸式變壓器低2-3db。5)運行成本低：考慮到干式變壓器的整個生命周期，高燃點絕緣油干式變壓器的低功率損耗意味著比干式變壓器有很大的節(jié)約。運營成本低。主要表現(xiàn)在重量輕、體積小、油耗少、可燃性低、安全性高、容量提高、損耗降低。它可以減少體積和重量，增加過載能力，提高可靠性，對環(huán)境幾乎沒有影響，比普通系統(tǒng)更安全。一旦從絕緣系統(tǒng)中去除低溫材料，線圈的溫度上限一般可達115至125。干式變壓器重量和體積明顯減少30 ~ 50%，干式變壓器油耗降低，每千瓦干式變壓器重量降低。在銷售價格上，高燃點的油干式變壓器僅為干式變壓器價格的0.6倍，從而達到節(jié)約成本的目的。6)高過載運行能力：與干式變壓器相比，高燃點絕緣油干式變壓器具有更好的雷電脈沖和開關(guān)浪涌耐受能力以及系統(tǒng)的長期過載運行耐受能力。高燃點油在抗沖擊性和耐壓方面優(yōu)于普通干式變壓器油，其絕緣強度高于普通干式變壓器油，因此無需增加絕緣厚度。7)綠色環(huán)保：高燃點油，完全可生物降解，無毒。土壤中生長的微生物將其分解為食物鏈的一部分，因此高燃點絕緣油不會在環(huán)境中長時間積累。它是從石油中提取的，其成分是100%的碳氫化合物，完全可生物降解，無毒，對人體和環(huán)境無害，可回收利用。油本身的工作溫度遠低于其耐溫等級，可以處理回收。處理后的垃圾可以被土壤中的微生物分解，沒有毒性，因此不會在環(huán)境中長期積累而造成污染。Nomex使用壽命結(jié)束后可分解回收，絕緣性能和機械強度遠優(yōu)于普通電纜紙。3高點火油干式變壓器的結(jié)構(gòu)特點1)三柱干式變壓器的組成與常規(guī)10kv干式變壓器相同。芯體采用三相結(jié)構(gòu)，芯塊采用全斜三級接頭疊加工藝。設(shè)計車身時，主要考慮機械強度和抵抗突然短路的能力。為此，芯夾采用槽鋼整體焊接加強板的結(jié)構(gòu)，克服了過去用槽鋼夾芯時槽鋼的應(yīng)力變形和無法夾住芯板的問題，提高了夾具的抗彎強度，防止了夾具的變形，使芯板

能夠有效夾緊，降低了因鐵心疊片間隙過大引起的漏磁通，降低了鐵心附加損耗。2）在器身高低壓繞組套裝時，高低壓繞組間的套裝間隙，采用成型撐條撐緊，低壓繞組與鐵心間的套裝間隙，采用成型膠木棒撐緊，高低壓繞組下部采用托板托起線圈，上部采用壓板通過上夾件與下夾件間的螺桿壓緊線圈。保證了干式變壓器器身具有很高的機械強度，同時在設(shè)計時充分考慮其安匝平衡的要求，通過理論計算，使高壓繞組的安匝分布均勻，從而提高了其抗突發(fā)短路的能力。3）對于10kv配電干式變壓器：低壓繞組設(shè)計考慮到其大電流，抗沖擊性能的要求，選用銅箔繞制，結(jié)構(gòu)為圓筒層式；高壓繞組也采用層式線圈，層式線圈的特點是填充系數(shù)高，抗沖擊性能好,是小容量干式變壓器較佳結(jié)構(gòu)的線圈。4）對于35kv電力干式變壓器，低壓繞組選用餅式結(jié)構(gòu)，其機械性能強。結(jié)構(gòu)為連續(xù)式，高壓繞組結(jié)構(gòu)也采用餅式，結(jié)構(gòu)為連續(xù)式，高壓繞組放置鎖撐條，按突發(fā)短路結(jié)構(gòu)設(shè)計。在設(shè)計過程中考慮到高燃油的粘度性大，流速慢，這就會影響到繞組與鐵心的散熱能力，在設(shè)計中選擇合適的繞組和鐵心的散熱面積至關(guān)重要，繞組中油道的選取，大了是一種浪費，小了不能滿足散熱的要求，通過試驗得出了幾種油道的散熱關(guān)系。制作完成后得到了圓滿效果，與計算十分相符。當原設(shè)計使用常規(guī)干式變壓器油的干式變壓器，改用高燃油時，上層油溫會升高。溫度升高值取決于油的熱有效性。絕緣油的熱傳遞效果主要決定于絕緣油的粘度性。粘度的效果超過所有其它特性，如熱膨脹系數(shù)、熱容量和導熱性。絕緣油的低粘度是卓越的熱傳遞特性，以下表格說明這點，它對不同絕緣油的粘度和熱傳遞性nussult值進行比較。nussult值是通過粘度、熱容量、密度、熱膨脹系數(shù)和導熱性加上干式變壓器線圈熱流輸入量引伸出來的，是測量熱傳遞有效性的。絕緣油的熱導性效果越好，nussult值就越高。下表表明作為熱傳遞液的粘度對材料的作用是十分顯著的：500)this.style.width=500;" onmousewheel="returnbbimg(this)">給原設(shè)計用礦物油的干式變壓器加高燃油時，干式變壓器溫度會稍微上升，容量為500kva的干式變壓器，其上層油溫會比設(shè)計使用高燃點絕緣油的干式變壓器高出3-60c。在500-2500kva范圍內(nèi)，上層溫度還會高點。這些溫度的變化因不同的干式變壓器設(shè)計而不同。以下為高燃油干式變壓器線圈內(nèi)部油道選取的部分數(shù)據(jù)：使用高燃點油的線圈其較大內(nèi)部線圈油道，較小厚度如下表500)this.style.width=500;" onmousewheel="returnbbimg(this)">在實際應(yīng)用中：（1）用高燃點絕緣油代替常規(guī)干式變壓器油時只需對干式變壓器作少許改動。由于溫度少許升高，小于500kva的干式變壓器一般不需修改線圈設(shè)計。超過500kva的干式變壓器較好使用4mm或6mm冷卻油道來提高干式變壓器的冷卻容量，更大的干式變壓器需要額外或更大的冷卻油道。（2）與常規(guī)礦物油設(shè)計相比，由于使用高燃點油，要對冷卻散熱表面設(shè)計作些改變。以下為可能需要增大的冷卻油道尺寸和設(shè)計為650c溫升的散熱器表面面積的指導方針。這些導則只是接近數(shù)值，不同的工程設(shè)計要對數(shù)值作改動。許多為干式變壓器油設(shè)計的線圈在線圈的末端設(shè)有絕緣圈，它限制了絕緣油的流動。因此，高燃點油進出線圈的面積應(yīng)有12mm高的開口，建議垂直線圈的油道使用較小的厚度。以下幾條規(guī)定已經(jīng)成功地應(yīng)用在高燃點絕緣油的干式變壓器的產(chǎn)品設(shè)計中。1將每線圈內(nèi)部油道的厚度從3.3mm改成6mm，垂直線圈油道的厚度增加2或3mm，比增加散熱面積達到冷卻目的更有效果。2如果設(shè)計人員能選擇線圈高度，應(yīng)盡量設(shè)計線圈越低越合理。因絕緣油的流量隨著線圈的高度增加而降低。3線圈油道進出口處，至少應(yīng)有12mm的水平空間。4高燃點絕緣油干式變壓器的經(jīng)濟性高燃點油干式變壓器屬節(jié)能型環(huán)保干式變壓器，一旦從絕緣系統(tǒng)中去除了低溫材料，線圈溫度上限一般可達到115℃至125℃。明顯減少干式變壓器重量和體積，幅度為30至50。用油量減少可降低由于滲漏造成的環(huán)境污染的風險。由于與礦物油相比，油不易燃，因此可為電網(wǎng)帶來更高的安全性。采用了基于nomex和高燃點油的絕緣系統(tǒng)。主要好處是：降低了干式變壓器的每千瓦重量，增加了過載容量，降低噪音，更清潔的冷卻油提高了可靠性和減少了維護工作量，更安全的系統(tǒng)確保安全，每千瓦體積小，有利于環(huán)保。高可靠性、低損耗、低噪聲、低溫升、低局放、無污染、綠色環(huán)保、外型美觀、方便維護，高燃點油干式變壓器的使用性能，在環(huán)氧澆注干式變壓器與普通油浸式電力干式變壓器之間，但從干式變壓器的整個壽命周期來考慮，其與干式變壓器相比低的運行成本，投運后將給用戶帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，以下為9型10kv級630kva高燃點絕緣油干式變壓器與同容量干式變壓器技術(shù)經(jīng)濟指標對比：環(huán)氧澆注干式變壓器的耐熱等級為f級500)this.style.width=500;" onmousewheel="returnbbimg(this)">高燃點絕緣油干式變壓器與環(huán)氧澆注干式變壓器相比:空載損耗下降0.31kw，負載損耗下降0.02kw。每年節(jié)電：0.31×8000 0.02×6000=2600kwh，以20年變電成本投運計算,節(jié)電達52000kwh，以每度電0.4元計算，折合電費2.08萬元，社會效益顯著。高燃點絕緣油干式變壓器價格根據(jù)現(xiàn)在所進行的市場調(diào)查顯示，大約是干式變壓器的0.6倍，由于高燃點油干式變壓器具有非常高的性價比。因此在了解了其性能的用戶中，市場反映都非常強烈。相信此類型干式變壓器的成功開發(fā)和應(yīng)用一定會給整個干式變壓器行業(yè)帶來極為深刻的變化。5結(jié)束語目前，在干式變壓器的設(shè)計、制造和運行中，有許多可以利用新技術(shù)優(yōu)勢的機會。將nomex絕緣材料與傳統(tǒng)的礦物油系統(tǒng)、新型耐高溫油或高絕緣氣體一起使用，可顯著提高干式變壓器性能。這些干式變壓器不僅可減小體積和重量，增加過載容量和提高可靠性，而且由于對環(huán)境幾乎沒有影響和比普通系統(tǒng)更加安全，因而能夠勝任下一世紀的要求。#p#分頁標題#e#