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為什么環(huán)氧澆注干式變壓器應(yīng)用如此廣泛,優(yōu)勢在這里!

2018/4/25 12:01:03 次瀏覽

  在我國,環(huán)氧澆注干式變壓器的制造經(jīng)驗(yàn)最豐富,運(yùn)行業(yè)績最好,由于我國從上世紀(jì)80年代末期起,陸續(xù)從歐洲(主要是德國)引進(jìn)了先進(jìn)的薄絕緣環(huán)氧澆注干式變壓器技術(shù),目前,各式各樣的環(huán)氧澆注式干式變壓器遍布全國各地,尤其是一些重點(diǎn)工程與重要部門的應(yīng)用很多。因而環(huán)氧澆注式干式變壓器早已為廣大用戶所接受,并取得了很好的運(yùn)行業(yè)績。環(huán)氧澆注干式變壓器的優(yōu)點(diǎn)有如下幾個方面:

為什么環(huán)氧澆注干式變壓器應(yīng)用如此廣泛,優(yōu)勢在這里!

  1、損耗低,過負(fù)荷能力強(qiáng)

  對環(huán)氧澆注式干式變壓器而言,環(huán)氧樹脂的耐電壓強(qiáng)度較之空氣要高出許多(約3.5~4倍),其線圈包封為2mm樹脂層,在同等絕緣水平條件下,OVDT干式變壓器線圈的段絕緣距離、主風(fēng)道距離和餅間絕緣距離較環(huán)氧澆注式干式變壓器大15%。因而在同等耐電壓絕緣水平和尺寸條件下,OVDT系列干式變壓器的損耗較環(huán)氧澆注式干式變壓器大15%~2 %。

  另一方面,在同等絕緣水平和尺寸條件下,相同的絕緣等級(H級),由于環(huán)氧澆注干式變壓器的額定損耗和額定溫升低,具有節(jié)約能源、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),同時由于額定溫升低,其過負(fù)荷能力強(qiáng)。

  2、澆注線圈的整體機(jī)械強(qiáng)度好,耐受短路的能力強(qiáng)

  由于環(huán)氧樹脂在一定溫度下的流動性能很好,采用先進(jìn)的澆注工藝,在模具內(nèi)澆注并經(jīng)固化成形的線圈將形成一個完整的剛體。

  無論對突發(fā)短路時的軸向電動力或幅向電動力均有很強(qiáng)的耐受能力,由于沒有墊塊這類支撐點(diǎn),所以導(dǎo)線不會承受彎曲應(yīng)力。因而機(jī)械強(qiáng)度高可以認(rèn)為是環(huán)氧澆注干式變壓器的最大優(yōu)點(diǎn)。

  據(jù)國家變壓器檢測中心的介紹,環(huán)氧澆注式干式變壓器因不能耐受突發(fā)短路試驗(yàn)而損壞的例子是極少的。

  相對來說,OVDT(浸漆型)類干式變壓器采用與油變結(jié)構(gòu)基本相同的餅式線圈,餅間靠墊塊支撐,低壓導(dǎo)線與鐵心之間靠撐條支撐,其機(jī)械強(qiáng)度與耐受短路電動力的能力就大大不如環(huán)氧澆注干式變壓器。

  由于干式變壓器主要用于10~35kV的配電網(wǎng)中,而這種電網(wǎng)發(fā)生短路事故的機(jī)率較110kV以上電網(wǎng)要高得多,因而從運(yùn)行的角度來看,耐受短路能力強(qiáng)這個優(yōu)點(diǎn)就十分突出了。

  3、耐受沖擊過電壓的性能好,基準(zhǔn)沖擊水平(BIL)值高

  當(dāng)同樣采用餅式線圈時,由于環(huán)氧樹脂的耐壓強(qiáng)度較之空氣要高出許多(約3.5~4倍〕,所以環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的餅間距離較之餅間絕緣采用空氣絕緣的OVDT干式變壓器要小;再加以介電常數(shù)值也是環(huán)氧樹脂高于空氣;因而環(huán)氧澆注干式變壓器的餅間等值電容較之OVDT類干式變壓器要高得多;它的等值縱向電容較大。

  這樣在雷電沖擊(或操作沖擊)波作用下,其首端的電位梯度較小,從而對改善首端以及末端的電位梯度都十分有利。對于采用層式線圈的環(huán)氧澆注干式變壓器,同樣是層間電容(縱向電容)較大,可以得出與上面相同的結(jié)論。

  基于上述原因,目前國際上公認(rèn)的環(huán)氧澆注干式變壓器的BIL值為250kV,即最高可以制作66kV級的變壓器。而OVDT類干式變壓器的BIL值最高僅為150kV,即使制作35kV級的干式變壓器也十分勉強(qiáng)。

  4、局放小,運(yùn)行壽命長

  由于線圈經(jīng)過真空處理和澆注成型,匝間和層間無氣泡,在同類產(chǎn)品中,其局部放電最低;此外環(huán)氧澆注式干式變壓器的機(jī)械強(qiáng)度高,在短路電動力的作用下不會變形,且防塵、防污性能好。根據(jù)國外的報導(dǎo),其運(yùn)行壽命較之OVDT類干式變壓器要長。

  以往影響環(huán)氧澆注變壓器運(yùn)行可靠性與壽命的主要問題,是澆注線圈的開裂。但是隨著薄絕緣玻璃纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的采用以及原材料的進(jìn)步和澆注工藝的改進(jìn),目前這一問題已得到很好的解決。

  5、防潮及耐腐蝕性能特別好,尤其適合極端惡劣的環(huán)境條件下工作

  對環(huán)氧澆注干式變壓器而言,由于整個線圈導(dǎo)體都被環(huán)氧樹脂的固體絕緣層所包封,因而不僅潮氣難于浸入,而且也完全阻斷了導(dǎo)體被各種有害氣體和腐蝕性化學(xué)成份侵害的可能,因而其防潮與防污的性能特別好,并可工作于極端惡劣的環(huán)境條件下。幾十年來國內(nèi)外的運(yùn)行實(shí)踐都證實(shí)了這點(diǎn)。

  另外,從干式變壓器的發(fā)展歷史同樣可以證明這一點(diǎn)。20世紀(jì)60年代環(huán)氧澆注干式變壓器在歐洲的出現(xiàn)并迅速在全世界得以推廣,正是由于早年的開敞式浸漆型干式變壓器防潮性能差而不能保證運(yùn)行可靠性的緣故。

  盡管目前的開敞式OVDT類干式變壓器采用了真空壓力浸漆(VPI)工藝,有的匝絕緣還采用性能優(yōu)良的NOMEX紙,但是其防潮性能也不如環(huán)氧澆注式。例如,在一些美國廠家的樣本中就公開標(biāo)明這種干式變壓器最高只能工作在90%的濕度的條件中,而不能在100%濕度的環(huán)境下使用。

  此外,由于OVDT類干式變壓器一般都采用餅式線圈,并且大多數(shù)為非包封式,而餅式線圈積塵后較難清理,所以較之環(huán)氧澆注干式變壓器而言,其日常維護(hù)工作量較大,即使采用包封式的結(jié)構(gòu)(又稱VPE或VDT),其根本性的缺點(diǎn)仍難于克服。

  6、可制造大容量的干式變壓器

  由于OVDT類干式變壓器的抗短路能力較差以及一些結(jié)構(gòu)方面的原因,據(jù)美國的經(jīng)驗(yàn),最大僅個別能制造到容量為8~10MVA,其最高電壓為33kV。絕大多數(shù)產(chǎn)品均為6~10kV,容量一般為2500kVA及以下,個別的可制造到4000kVA。

  而對VPE即包封式干式變壓器(又稱VDT),由于散熱較OVDT要差,有的最大容量還僅能生產(chǎn)到1600kVA。但是,對于環(huán)氧澆注干式變壓器而言,國際上公認(rèn)其最大容量可達(dá)20MVA,且國內(nèi)外均已有這樣的產(chǎn)品在安全可靠地運(yùn)行中。

  7、可以立即從備用狀態(tài)下投入運(yùn)行而無需預(yù)熱去潮

  如前所述,由于OVDT類干式變壓器的線圈表面是靠真空壓力浸漆(VPI)后薄的覆蓋絕緣層來絕緣的,所以這種變壓器在停運(yùn)狀態(tài)下,就容易因吸潮而降低其絕緣水平,在投入運(yùn)后可能引起局放增大甚至發(fā)生絕緣擊穿等嚴(yán)重事故。

  因此,為可靠起見,當(dāng)停運(yùn)一段時間后再重新投運(yùn)時必須先行預(yù)熱去潮后,才能投運(yùn)帶負(fù)荷,這樣勢必造成停電后投運(yùn)時間的延長,對可靠性造成一定影響。

  但是,對環(huán)氧澆注式干式變壓器而言,由于它的防潮、防塵性能好,因而完全沒有這種預(yù)熱的必要,對停運(yùn)中的干式變壓器可以根據(jù)電網(wǎng)的需要,立即投運(yùn)并帶負(fù)荷運(yùn)行。

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