變壓器是電力系統中重要的電氣設備。它不僅是電能傳輸設備,同時也是耗能設備。因此對變壓器的性能及品質參數必須做充分的了解,以利于科學、合理的選用變壓器。
1.節能型變壓器的概念
“節能型變壓器”是性能參數空載、負載損耗均比GB/T6451平均下降10%以上的三相油浸式電力變壓器(10kV及35kV電壓等級);產品性能參數空載、負載損耗比Gwr10228(組I)平均降低 10%以上的干式變壓器。
2.節能變壓器的類型和優點
我國變壓器的發展經歷了幾個階段,國家在節能方面的重視從未發生過改變。上世紀80年代中期,我國政府強制性地采用S7系列低損耗配電變壓器在全國范圍內淘汰正在電網運行的JB1300-73和JB500-64標準的高能耗變壓器。從1998年開始,我國政府又不惜代價地在全國推行兩網改造,用S9系列配電變壓器取代S7系列。與S9一樣,作為第七代節能產品的還有非晶合金變壓器、卷鐵心變壓器、全密封變壓器等。
但這先后兩次全國大規模的更新換代,新產品僅比老產品降低空載損耗約8~15。目前市場上已出現了比S9系列更節能的產品,如S10、S11系列等。節能在變壓器領域仍在繼續。
卷鐵心配電變壓器(sll型)。
這種變壓器早在60年代已被一些發達國家所采用,近年來在我國逐漸推廣,在國家電網第二期農網改造中尤為突出。卷鐵心變壓器的優點:降低變壓器空載損耗約10-25%,依變壓器容量而變;降低空載電流,一般為疊片鐵心的5O%;變壓器噪音顯著降低,小型變壓器可做到37-42dB,減少對城鎮噪音污染。
a.單相配電變壓器(D1O型)
此類變壓器多為柱上式,便于安裝并靠近負荷中心,通常為少維護的密封式。與同容量三相變壓器相比,空載損耗和負載損耗都小,有效材料用量也少,價格低20—30%。
b.非晶合金配電變壓器
非晶合金配電變壓器的空載損耗昆硅鋼片的下降70—80%,至今未全面推廣使用的根本原因是價格較高。
c.干式配電變壓器
由于結構簡單、維護方便、防火阻燃、防塵等特點,被廣泛應用在對安全運行有較高要求的場合。主要有兩類產品;環氧樹脂干式變壓器和浸漬式干式變壓器(或稱做Nomex紙型)。
3.干式配電變壓器(SCB系列)的特點及結構
3.1干式變壓器的概念
干式變壓器是依靠空氣對流進行冷卻,一般用于局部照明、電子線路、機械設備等變壓器,在電力系統中,一般汽機變壓器、鍋爐變壓器、除灰變壓器、除塵變壓器、脫硫變壓器等都是干式變壓器,變比為6000V/400V和10KV/400V,用于帶額定電壓380V的負載。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。
3.2干式變壓器形式
a.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。
b.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,主要用于礦用它屬于是防爆型的)。
c.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。
3.3干式變壓器特點及結構
相對于油式變壓器,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。特別是新的系列,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。
a.干式變壓器的溫度控制系統
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。
b.干式變壓器的防護方式
根據使用環境特征及防護要求,干式變壓器可選擇不同的外殼。通常選用IP23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。
c.干式變壓器的冷卻方式
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。
d.干式變壓器的過載能力
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。
目前,我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。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%)的SC(B)9系列的推廣應用,使得我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。
4.干式變壓器的發展前景
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。
a.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。
b.高可靠性:提高產品質量和可靠性,將是人們的不懈追求。
c.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。
d.大容量:從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。
e.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。
f.多領域發展:從以配電變壓器為主,向發電站廠用變壓器、勵磁變壓器、地鐵牽引整流變壓器、大電流電爐變壓器、核電站、船用及采油平臺用等特種變壓器及多用途領域發展。其中,用于城市地鐵及軌道交通的干式牽引變壓器,電壓有10、20和35kV三個等級,容量有800、2500和3300kVA,為減少諧波污染,從12脈波整流發展到24脈波整流;舉世矚目的長江三峽世界最大的840000kW發電機的勵磁變壓器,已由順特廠研制成功,并通過了國家驗收。
可以預言,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。
1.節能型變壓器的概念
“節能型變壓器”是性能參數空載、負載損耗均比GB/T6451平均下降10%以上的三相油浸式電力變壓器(10kV及35kV電壓等級);產品性能參數空載、負載損耗比Gwr10228(組I)平均降低 10%以上的干式變壓器。
2.節能變壓器的類型和優點
我國變壓器的發展經歷了幾個階段,國家在節能方面的重視從未發生過改變。上世紀80年代中期,我國政府強制性地采用S7系列低損耗配電變壓器在全國范圍內淘汰正在電網運行的JB1300-73和JB500-64標準的高能耗變壓器。從1998年開始,我國政府又不惜代價地在全國推行兩網改造,用S9系列配電變壓器取代S7系列。與S9一樣,作為第七代節能產品的還有非晶合金變壓器、卷鐵心變壓器、全密封變壓器等。
但這先后兩次全國大規模的更新換代,新產品僅比老產品降低空載損耗約8~15。目前市場上已出現了比S9系列更節能的產品,如S10、S11系列等。節能在變壓器領域仍在繼續。
卷鐵心配電變壓器(sll型)。
這種變壓器早在60年代已被一些發達國家所采用,近年來在我國逐漸推廣,在國家電網第二期農網改造中尤為突出。卷鐵心變壓器的優點:降低變壓器空載損耗約10-25%,依變壓器容量而變;降低空載電流,一般為疊片鐵心的5O%;變壓器噪音顯著降低,小型變壓器可做到37-42dB,減少對城鎮噪音污染。
a.單相配電變壓器(D1O型)
此類變壓器多為柱上式,便于安裝并靠近負荷中心,通常為少維護的密封式。與同容量三相變壓器相比,空載損耗和負載損耗都小,有效材料用量也少,價格低20—30%。
b.非晶合金配電變壓器
非晶合金配電變壓器的空載損耗昆硅鋼片的下降70—80%,至今未全面推廣使用的根本原因是價格較高。
c.干式配電變壓器
由于結構簡單、維護方便、防火阻燃、防塵等特點,被廣泛應用在對安全運行有較高要求的場合。主要有兩類產品;環氧樹脂干式變壓器和浸漬式干式變壓器(或稱做Nomex紙型)。
3.干式配電變壓器(SCB系列)的特點及結構
3.1干式變壓器的概念
干式變壓器是依靠空氣對流進行冷卻,一般用于局部照明、電子線路、機械設備等變壓器,在電力系統中,一般汽機變壓器、鍋爐變壓器、除灰變壓器、除塵變壓器、脫硫變壓器等都是干式變壓器,變比為6000V/400V和10KV/400V,用于帶額定電壓380V的負載。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。
3.2干式變壓器形式
a.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。
b.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,主要用于礦用它屬于是防爆型的)。
c.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。
3.3干式變壓器特點及結構
相對于油式變壓器,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。特別是新的系列,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。
a.干式變壓器的溫度控制系統
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。
b.干式變壓器的防護方式
根據使用環境特征及防護要求,干式變壓器可選擇不同的外殼。通常選用IP23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。
c.干式變壓器的冷卻方式
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。
d.干式變壓器的過載能力
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。
目前,我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。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%)的SC(B)9系列的推廣應用,使得我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。
4.干式變壓器的發展前景
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。
a.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。
b.高可靠性:提高產品質量和可靠性,將是人們的不懈追求。
c.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。
d.大容量:從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。
e.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。
f.多領域發展:從以配電變壓器為主,向發電站廠用變壓器、勵磁變壓器、地鐵牽引整流變壓器、大電流電爐變壓器、核電站、船用及采油平臺用等特種變壓器及多用途領域發展。其中,用于城市地鐵及軌道交通的干式牽引變壓器,電壓有10、20和35kV三個等級,容量有800、2500和3300kVA,為減少諧波污染,從12脈波整流發展到24脈波整流;舉世矚目的長江三峽世界最大的840000kW發電機的勵磁變壓器,已由順特廠研制成功,并通過了國家驗收。
可以預言,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。