树脂浇注干式变压器绝缘结构的耐热评定分析
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第!期"山西焦煤科技"#$%!&’(!年!月"")*+,-./$0.,1/$+2)3.4,345643*,$2$17""891%&’(!"!问题探讨!""收稿日期"&’(!:’;:&’作者简介"张"艳!(<!;"#$女$山西忻州人$&’’!年毕业于太原理工大学$助理工程师$主要从事电气技术管理工作!>?@+.2#&!=H(HH!HCbb%3$@矿用干式变压器绝缘状态评估方法分析张"艳"山西西山煤电股份有限公司发电分公司!山西"古交"’A’&’’$""摘"要"矿用干式变压器在恶劣使用环境!业务现场情况复杂%多变!缺乏有效的变压器绝缘状态评估方法!导致变压器运行状态检测困难&人工检修维护容易导致设备出现过度维护和维护盲区等问题!不仅造成资源浪费!还存在安全隐患&为了得到有效的变压器绝缘状态评估方法!提高变压器运行的可靠性&分析了矿用变压器绝缘老化原因!并采用绝缘参量和极化指数等建立分层评估模型!并用加权平均对绝缘参量进行修正!建立了完善的绝缘状态评估方法体系!可以满足实际业务需求&关键词"矿用干式变压器#老化分析#状态评估#分层评估模型#绝缘参数中图分类号"6G =(("文献标识码"8"文章编号"(=H&:’=;&#&’(!$’!:’’;B :’A ""煤矿井下供电系统常用配电压为=0f 和(’0f $供电系统一般采用的矿用干式变压器分为树脂浇注类绝缘和浸渍式非包封类%(&%随着#$@4-绝缘纸及真空压力浸渍等工艺的发展$新型的矿用干式变压器主要绝缘材料已发生较大变化’随着井下作业设备用电量的增加$煤矿安全要求提高$干式变压器状态评估显得十分重要$它的运行状态直接影响到整个井下生产作业环节’但井下复杂多变的恶劣环境导致设备老化快$稳定性也受到一定影响’其中$绝缘故障占干式变压器故障!’W 以上%&&$其状态影响变压器本身的运行状态’目前$对绝缘状态的检测需要依靠维护人员现场勘查结果$具有一定的经验性和局限性’为避免传统定期维护导致的漏检测和过检测问题$对绝缘状态有效评估$建立相应的评估方法和模型$能够有效提高检测的准确率$最大程度保证设备运行安全可靠’矿用干式变压器结构属于密封型$与油浸式变压器相比$散热方式(绝缘材料等方面具有较大差异’此外$绝缘状态不能直接采用油浸式变压器绝缘状态评估方法进行检测和维护’因此$对矿用干式变压器绝缘状态进行有效评估$建立相应的评估模型$可以及时准确地判断干式变压器运行状态’本文通过分析矿用干式变压器老化原因$并以此建立绝缘状态评估模型$实现矿用干式变压器运行状态的有效评估$提升其在井下恶劣环境的稳定性和安全性’!"矿用干式变压器老化原因分析变压器老化是其热应力(电应力(机械应力(氧化等多种因素综合作用的结果$最终导致其绝缘下降’运行状态下的干式变压器受自身电场影响$空(负载损耗等原因产生大量热量$井下空气环境!如温度和湿度#也对绝缘状态产生影响’绝缘材料在各种因素综合影响下产生老化$并发生绝缘击穿现象$容易使其丧失保护作用’根据调研发现$瞬间击穿概率与故障率均呈现相似的关系$见图(和图&%图("击穿概率与时间关系曲线图图&"故障率与时间关系曲线图""从图(可知$瞬间击穿概率的分布特性呈现,浴盆-状$其击穿阶段分为初期击穿(突发击穿和老化击穿A部分’初期击穿主要是由设备在生产过程导致的$通常由绝缘材料安装失误引起*突发击穿是由设备本身设计或材料性质决定$一般难以发现$需要系统地测试干式变压器绝缘状态$测试周期较长*老化击穿受设备材料(运行环境和运行时间等因素共同影响$一般随运行时间呈指数形式增长’干式变压器在整个运行周期内的故障率和运行时间的关系见图&$与瞬间击穿概率分布特点类似$故障发生概率也可划分为A个阶段’早期故障率随着设备的磨合逐渐降低$在L(时间内$故障一般由干式变压器制造(运输(安装过程引起$例如制造过程中导线不平滑(焊点不实$运输过程引起绕组松动形变$安装过程绝缘期间贴合不良等原因’变压器通过一段时间的运行$这类原因引起的故障率得到显著下降$设备逐渐稳定过渡到偶发故障周期’在L(和L&时间周期内$干式变压器故障率是整个运行周期故障率的波谷$只有操作失误引起的过载和空载才会引起’当变压器运行到一定时期$绝缘部件老化严重$设备的故障率大幅提高$定期检修周期缩短$维修周期从小修变为大修或是更换’针对干式变压器运行状态及绝缘击穿变化规律$总结出常见的绝缘状态$并通过分析$明确绝缘状态需要进行评估的部分’通过对图($&分析可知$对绝缘的老化进行分析是绝缘状态评估的关键’绝缘老化可以分为电(热老化$机械老化及环境影响等因素’电(热老化是煤矿井下干式变压器常见的问题’当设备在正常运行状态下时$电压强度对其绝缘影响较小$但如果设备在制造或安装过程中存在一些缺陷$就会导致局部电场过高$一旦超过绝缘耐受峰值便会引起局部放电$局部放电是引起绝缘老化的主要因素之一’同时$设备在运行过程长期受热应力影响$在井下潮湿环境中$其散热性能均较差$容易引起绝缘加速老化$且老化速度随温度呈指数式增加’机械和环境老化也是绝缘老化的重要原因$只有全面考虑绝缘老化影响因素$才能对绝缘状态进行有效评估’#"绝缘状态评估绝缘状态是矿用干式变压器运行状态良好与否的先决条件$通过上述分析$本文主要以绝缘老化参数作为评估绝缘状态的指标’首先确定绝缘状态的评估参量)(#绝缘电阻’&#极化指数’绝缘电阻和极化指数是评估绝缘状态的常用指标%A&$绝缘电阻受环境影响可能导致阻值下降$因此计算绝缘电阻可以发现干式变压器绝缘是否受环境影响发生了变化’极化指数同样受环境影响会导致比值下降$因此可以通过极化指数测量作为绝缘状态评估的指标’根据研究发现$不同温度的绝缘电阻最低值见表(%表("绝缘电阻最小值表温度U t(’&’A’B’;’=’高压最小绝缘阻值U E(B;’A’’&’’(A’<’=’""一般情况下$不同温度环境下测得绝缘电阻阻值需要归一化到同一温度环境中进行对比$归一化公式如下)1#"1!+(S;!M!%M##5(’!(#""式!(#中$1!和1#为温度在M!及M3时测得的绝缘电阻阻值!E(#%而干式变压器极化指数也有相应的规定$见表&%表&"绝缘状态与极化指数关系表极化指数绝缘状态r(S’急需维修(S’K(S&;待检维修(S&;K&S’状态一般u&S’状态良好""极化指数在评估矿用干式变压器绝缘状态时存在不确定性$因此需要对测量得到的绝缘电阻值进行周期性测试$并取周期初始和末尾两组数据进行极化指数计算’绕组直流电阻可以作为绝缘状态评估的辅助参量$其值反映了干式变压器绕组是否存在漏焊(短路(接触不良等异常情况’绝缘状态也由干式变压器的状态参数做评估$尤其是设备平稳运行过程中温度参量(拉伸度参量(电压参量及局部放电情况’通过研究发现$温度湿度混合变化系数可以导致绝缘状态发生改变$同样湿度条件下$温度升高可加速绝+;;+&’(!年第!期张"艳’矿用干式变压器绝缘状态评估方法分析缘器件老化$容易导致器件纤维表面变粗糙$造成表面凹凸不平$甚至导致纤维表面出现孔洞’拉伸度是反映绝缘材料机械性能的参量$假设设备在平稳运行状态的温度不出现较大变化$则环境温湿度改变对绝缘器件机械性能造成的影响见图A%图A"拉伸度与绝缘老化时间变化关系图由图A 变化关系可以推出$绝缘老化程度与环境温度及湿度呈现正相关关系’电压参量是指干式变压器在井下供电系统正常状态下遭受的各类过压影响$过电压在绝缘故障中占比较大’瞬态过电压(误操作过电压(变频导致的谐波过电压均是评估绝缘状态指标’因此各类效应均在绝缘状态评估中起参考作用’根据上述分析$可以按分层建立A 层结构体系$第一层为绝缘电阻和极化指数等技术参量$以643表示其指标*第二层为矿用干式变压器运行状态参量$用i9,表示*第三层则是由其他参量组成$属于前两层的补充指标’绝缘状态评估结构见图B%图B"绝缘状态基本评估参量结构图上述结构中部分参量是定量的$部分则是定性评估$按照标准的权重分配方法$将定量参量权重设计大于’SH $其余参量则作为评估体系的补充’根据上述结构特点可以指定相应的绝缘状态评估方法$具体的评估过程按以下步骤进行)""(#构造评估参量集合O %O "0D ($D &$2$D (1!&#""&#构造评价集合R %R "0P ($P &$2$P (1!A #""A #构造权重函数集合I %I "07($7&$2$7(1!B #""B #得到绝缘状态评估函数%K "[@.,($’(’"(!D ’+7’#]+2!;#""式!A #"!;#中$分别以加权的参量集合与归一化系数/作积$并将所有参量加入到绝缘状态评估模型当中’一般情况下$为得到可靠的状态评估指标$还应对绝缘状态评估函数做加权平均$这样既能考虑到各个参量权重$也考虑到不同层级参量对状态评估的作用%B &%根据图&$将’S(K ’S <标度作为评价分级标准$具体绝缘状态划分见表A%表A"绝缘状态评价分级表标度分级状态描述’S <急需维修"状态存在较大异常$故障率高$需要马上维修或更换’S ;K ’S <待检待修"状态出现一些问题$设备需要安排检测维护’S &K ’S ;状态一般"整体状态表现一般$但干式变压器使用正常$正常定期维护’S (K ’S &状态良好状态良好$故障率低$可以延迟维护""通过构建分层结构体系$采用加权平均方法对绝缘状态进行修正$确立了各类参量的隶属关系$实现了矿用干式变压器绝缘状态评估$对变压器稳定(安全的运行起到了指导作用’$"结束语本文提出绝缘老化影响运行状态的观点$并对各类老化进行分析’通过综合考虑常用的绝缘状态评价参量$构建参量集(权重集和评价集的方法完善了评估体系$通过加权平均得到绝缘状态的评估$论证其方法的可行性$在今后的绝缘状态评估和变压器运行状态评估上$均具有借鉴价值’参"考"文"献%(&"高"欣%浅析矿用干式变压器运行状态与绝缘%X &%陕西煤炭$&’(H $A=!A #)(AB :(A;%%&&"朱晶晶%矿用干式变压器运行状态与绝缘寿命评估方法研究%G &%太原)太原理工大学$&’(=%%A &"万志强$宋建成$雷志鹏$等%矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统研制%X &%工矿自动化$&’(A $A<!(’#)(:;%%B &"温敏敏%矿用干式变压器#$@4-绝缘老化机理及评估方法研究%G &%太原)太原理工大学$&’(=%+=;+山西焦煤科技&’(!年第!期。
东方希望包头稀土铝业有限责任公司净化低压树脂绝缘干式变压器试验报告校验人:审核人:校验日期:2009年3月7日起至2009年3月18日包头市满都拉电业股份有限公司送变电工程(本报告共计6页)安装地点:一净化前八万变压器室一、变压器型号:SCLB10-800/10 绝缘等级:F 出厂序号:C08F141容量:800KVA 极性:负极性冷却方式:AN二、变压器试验:1.绕组电阻测试(Ω)试验结果: 合格高压A-B B-C C-A0.804 0.803 0.805低压a-o b-o c-o 0.0005 0.0005 0.0005 a-b b-c c-a 0.0011 0.0012 0.00112.绝缘电阻测试试验结果: 合格测量部位低压对夹件及高压高压对夹件及低压高压及低压对地、夹件测量结果>2000MΩ>2000MΩ>2000MΩ3.耐压试验3.1高压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格3.2低压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格试验者:审核: .试验时间: .安装地点:一净化中八万变压器室一、变压器型号:SCLB10-800/10 绝缘等级:F 出厂序号:C08F142容量:800KVA 极性:负极性冷却方式:AN二、变压器试验:1.绕组电阻测试(Ω)试验结果: 合格高压A-B B-C C-A0.804 0.803 0.805低压a-o b-o c-o 0.0005 0.0005 0.0005 a-b b-c c-a 0.0011 0.0012 0.00112.绝缘电阻测试试验结果: 合格测量部位低压对夹件及高压高压对夹件及低压高压及低压对地、夹件测量结果>2000MΩ>2000MΩ>2000MΩ3.耐压试验3.1高压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格3.2低压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格试验者:审核: .试验时间: .安装地点:一净化后八万变压器室一、变压器型号:SCLB10-800/10 绝缘等级:F 出厂序号:C08F143容量:800KVA 极性:负极性冷却方式:AN二、变压器试验:1.绕组电阻测试(Ω)试验结果: 合格高压A-B B-C C-A0.804 0.803 0.805低压a-o b-o c-o 0.0005 0.0005 0.0005 a-b b-c c-a 0.0011 0.0012 0.00112.绝缘电阻测试试验结果: 合格测量部位低压对夹件及高压高压对夹件及低压高压及低压对地、夹件测量结果>2000MΩ>2000MΩ>2000MΩ3.耐压试验3.1高压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格3.2低压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格试验者:审核: .试验时间: .安装地点:一净化前八万变压器室一、变压器型号:SCLB10-800/10 绝缘等级:F 出厂序号:C08F144容量:800KVA 极性:负极性冷却方式:AN二、变压器试验:1.绕组电阻测试(Ω)试验结果: 合格高压A-B B-C C-A0.804 0.803 0.805低压a-o b-o c-o 0.0005 0.0005 0.0005 a-b b-c c-a 0.0011 0.0012 0.00112.绝缘电阻测试试验结果: 合格测量部位低压对夹件及高压高压对夹件及低压高压及低压对地、夹件测量结果>2000MΩ>2000MΩ>2000MΩ3.耐压试验3.1高压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格3.2低压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格试验者:审核: .试验时间: .安装地点:一净化中八万变压器室一、变压器型号:SCLB10-800/10 绝缘等级:F 出厂序号:C08F145容量:800KVA 极性:负极性冷却方式:AN二、变压器试验:1.绕组电阻测试(Ω)试验结果: 合格高压A-B B-C C-A0.804 0.803 0.805低压a-o b-o c-o 0.0005 0.0005 0.0005 a-b b-c c-a 0.0011 0.0012 0.00112.绝缘电阻测试试验结果: 合格测量部位低压对夹件及高压高压对夹件及低压高压及低压对地、夹件测量结果>2000MΩ>2000MΩ>2000MΩ3.耐压试验3.1高压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格3.2低压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格试验者:审核: .试验时间: .安装地点:一净化后八万变压器室一、变压器型号:SCLB10-800/10 绝缘等级:F 出厂序号:C08F141容量:800KVA 极性:负极性冷却方式:AN二、变压器试验:1.绕组电阻测试(Ω)试验结果: 合格高压A-B B-C C-A0.804 0.803 0.805低压a-o b-o c-o 0.0005 0.0005 0.0005 a-b b-c c-a 0.0011 0.0012 0.00112.绝缘电阻测试试验结果: 合格测量部位低压对夹件及高压高压对夹件及低压高压及低压对地、夹件测量结果>2000MΩ>2000MΩ>2000MΩ3.耐压试验3.1高压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格3.2低压侧耐压:AC 35KV 1min 试验结果:合格试验者:审核: .试验时间: .。
树脂浇注干式变压器结构优化设计解析摘要: 现如今,随着我国科学技术的不断进步,干式配电变压器也取得了飞速发展。
当前市场中的变压器类型非常多,基于铁芯材质可分为硅钢片与非晶合金变压器;基于绝缘介质可分为环氧树脂与Nomex纸绝缘变压器;基于内部结构可分为包封式与非包封式;基于铁芯结构可分为立体式与平面式。
介绍了干式变压器基本结构与绝缘特性,根据基本特性分析了干式变压器内部绝缘在多重因素的影响下所发生老化的原因及分解过程,并对干式变压器常见的故障进行了分析,从而为变压器故障判定提供合理的依据。关键词:干式变压器;老化故障;电气指标;绝缘结构0引言在发电厂等单位当中,针对干式变压器的应用往往占据到了比较高的比例,因此,作为电力行业配电系统工作人员来说,针对干式变压器实用原理进行了解,掌握其基本结构特征,熟悉干式变压器在应用过程中的常见故障,并能够在最短时间内对这些故障进行排除,便成为其必须要关注的重要课题。1干式变压器结构及绝缘分析本文以采用H级绝缘的干式变压器为例,该种变压器的低压侧电压通常为400V、1200V、3450V等,而高压侧电压一般分为2种,即6kV、10kV。额定容量范围一般为45~35000kVA。绕组冷却方式为空气自然冷却,采用辐射式散热。变压器主要由本体、低压保护箱、负荷、开关箱、电缆连接装置等构成。变压器的本结构为柱形,具有较大的散热面积,最大程度地保证了散热效果。其中,变压器的本体内部主要由三相的低压与高压绕组以及铁芯组成。目前,电力系统大用户用干式变压器的铁芯和绕组均为外露式结构,相较于常见的配网变压器,最大区别在于绝缘方式(不采用液体绝缘)。干式变压器使用寿命所受到的影响因子主要包含绝缘结构、电磁结构和结构紧固件的寿命。能够对干式变压器使用年限起到决定性作用的是其基本绝缘结构,而因变压器内部绝缘问题导致的事故大约占全部事故的90%,常见的干式变压器主要分为两种绝缘手段:树脂浇注型绝缘与浸渍式非包封绝缘。干式变压器使用寿命所受到的影响因子主要包含绝缘结构、电磁结构和结构紧固件的寿命。而研究这种变压器的使用年限则主要从其模拟特性进行研究,本文对干式变压器绝缘材料进行分析。显然,不同电压等级的干式变压器对应着不同的匝间绝缘厚度。由于干式变压器低压绕组间存在支撑用撑条,因此,干式变压器能够具备较好的散热性,但是,与此同时也带来了易受潮的缺陷。由于高压绕组匝间不存在联通气道,处于密闭状态,因此系统内热量只能以逐层散热的方式利用空气散热。而这种散热方式如果遇到特殊环境, 散热不利的条件,将直接导致高温积累,进而使产品过早进入绝缘高温老化的失效模式。
节能、环保型树脂浇注绝缘卷铁心干式变压器的描述第一篇:节能、环保型树脂浇注绝缘卷铁心干式变压器的描述节能、环保型树脂浇注绝缘卷铁心干式变压器的描述一、概述近十几年来,树脂浇注绝缘干式变压器在国内得到迅猛的发展,广泛应用于城市供电系统、高层建筑、商贸广场、旅馆饭店、娱乐中心、地铁、电气机车、机场、港口等防火防爆的场所和高污秽、高温、潮湿的环境。
我国经济建设的飞速发展需要大量低损耗低噪声的节能环保型变压器产品。
为了适应市场和用户的需求,开发损耗更低、噪声更小、可靠性更高的干式变压器是势在必行的。
变压器是电力系统中进行电压变换的设备,被广泛应用于输变电领域。
由于使用量大,运行时间长,所以变压器在选择和使用上都存在着巨大的节能潜力。
据有关资料介绍,在电力系统的损耗中,电力变压器约占电力系统总损耗的20~25,其中,中小型变压器损耗则占系统全部变压器总损耗的40~50。
因而降低电力变压器的损耗,特别是降低整个供配电系统中所占比例较大的配电变压器损耗是节约电能、降低电网损耗率的最有效途径。
2000年初,在国家经贸委和国家发展计划委员会联合公布的《节约用电管理办法》中明确指出,要加速变压器的更新改造,推广节能型变压器。
这是我国政府第一次将变压器的节能发行工作列入相关的法律法规中。
国家电力公司也准备出台《配电变压器能效及技术经济评价导则》,以使电力用户更好的选用合适的变压器。
随着我国经济建设的飞速发展。
市场和广大用户迫切需要价格不高,而损耗和噪声更低的节能变压器产品。
由于损耗低就意味着成本增加,因此,各变压器制造厂商纷纷进行研发在成本略微增加的情况下,损耗和噪声更低的新产品。
2001年以来推出的sc10系列干式变压器产品,其空载损耗比sc9低10%,负载损耗比sc9低5%,成本增加了10左右。
同时,国内有少数厂家试制了s11型油浸式卷铁心变压器,其空载损耗和空载电流比国家标准低30和70以上,变压器噪声也相应降低了许多。
树脂浇注干式变压器常见故障分析与处理摘要:变压器作为电力系统中重要的电气设备之一,其运行的可靠性对电网的的安全可靠运行至关重要。
树脂浇注式干式变压器由于抗短路能力强、短时过负荷能力强、维护工作量小、运行效率高、噪音低、防火阻燃、绿色环保等诸多优势广泛应用于生活区、工厂、高层建筑、机场、码头、船舶海工和轨道交通等场所,因此针对树脂浇注式干式变压器运行时的常见故障进行分析和处理具有重要的现实意义。
本文基于树脂浇注式干式变压器运行时常见的绝缘电阻下降、铁芯多点接地、噪音异常等异常现象分析了故障原因,并提出了有效的技术解决方法,从而为电网配电系统的维护与运营提供了必要的参考。
关键词:树脂浇注式干式变压器;故障;绝缘;电网1 引言干式变压器作为新型的变压器,因为其铁芯和绕组均不浸渍在绝缘油中而得名。
树脂浇注式干式变压器由于其结构、工艺和材料的原因,具有抗短路能力强、短时过负荷能力强、维护工作量小、运行效率高、噪音低、防火阻燃、绿色环保等优点,能够满足长时间满负荷运行条件下的高稳定性、高可靠性和高安全性要求,因此在各种领域有着广泛的应用,对提高电力系统运行的稳定性、可靠性和安全性起到至关重要的作用。
但是,树脂浇注式干式变压器在长时间的工作过程中,难免会产生故障或异常,影响供电质量和安全,因此针对特定的故障或异常进行分析和处理显得尤为必要,同时也是现场电气维护人员必须考虑的问题之一。
下文中笔者将从几个主要的方面对干式变压器常见的故障或异常进行原因分析,并提出了有效的技术解决方法。
2 绝缘电阻下降2.1故障原因分析树脂浇注式干式变压器的高压线圈是由铜或铝导体材料、绝缘材料等构成,在真空状态下使用环氧树脂整体浇注而成,导体材料和绝缘材料密封在固化的环氧树脂绝缘内。
通常情况下,高压线圈的外层树脂层的厚度2-5mm,能够满足干式变压器额定条件下的长期运行。
但如果高压线圈表面,堆积大量的灰尘或其他污渍,未及时清理和清洁,当环境湿度较高的时候,或者重新投电时,则很容易导致高压线圈绝缘电阻下降,甚至发生表面闪络放电、电气击穿等现象,从而导致干式变压器运行故障。
SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变高低压结构一、介绍SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变是一种新型的电力变压器,以其优异的绝缘性能和稳定的运行特性,广泛应用于配电系统中。
本文将介绍SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变的高低压结构,旨在帮助读者更好地了解这一领域的知识。
二、SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变的基本结构SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变包括高压侧和低压侧两部分,每个部分都具有特定的结构和功能。
1. 高压侧结构高压侧主要由高压绕组和高压隔离间隔组成。
高压绕组由高压绕组线圈和绝缘绝缘结构组成,其作用是将输入的高压电能转换为磁能,并将其导出到高压隔离间隔。
高压隔离间隔主要由高压侧的绝缘材料组成,其作用是将高压部分与低压部分有效地隔离,确保电力变压器的安全运行。
2. 低压侧结构低压侧主要由低压绕组和低压绝缘隔离间隔组成。
低压绕组由低压绕组线圈和绝缘结构组成,其作用是将高压侧输出的磁能再次转换为电能,并将其输送到配电系统中。
低压绝缘隔离间隔主要由低压侧的绝缘材料组成,起到与高压隔离间隔类似的作用,确保低压部分与外部环境的安全隔离。
三、SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变的特点SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变具有以下几个显著的特点:1. 高绝缘性能SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变采用环氧树脂绝缘材料,具有优异的绝缘性能,能够有效隔离高压和低压部分,确保电力系统的安全稳定运行。
2. 防潮防尘SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变采用干式绝缘结构,能够有效防止潮气和灰尘的侵入,延长了设备的使用寿命。
3. 低噪音SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变采用无载荷分接开关和低噪音技术,能够降低操作噪音,提高使用舒适度。
4. 节能环保SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变采用新型材料和工艺,具有节能环保的特点,符合现代社会对环保节能的需求。
四、结语SCB环氧树脂树脂绝缘干式变压器箱变作为一种新型的电力变压器,在能源领域具有重要的意义。
环氧树脂浇铸干式电力变压器引言电力变压器是电力系统中的关键设备之一,用于将高电压转换为低电压或反之。
传统的电力变压器采用油浸式或干式冷却方式,然而,这些传统的变压器在运行过程中存在着许多问题,如油泄漏、爆炸危险、维护困难等。
为了克服这些问题,环氧树脂浇铸干式电力变压器应运而生。
环氧树脂浇铸干式电力变压器的特点环氧树脂浇铸干式电力变压器与传统的变压器相比,具有以下特点:1.安全可靠:环氧树脂浇铸干式电力变压器不使用油作为绝缘材料,因此不存在油泄漏和爆炸的危险性。
同时,环氧树脂具有良好的电绝缘性能,能够有效防止击穿故障的发生。
2.维护便捷:由于无需油冷却,环氧树脂浇铸干式电力变压器维护更加简单。
此外,环氧树脂浇铸干式电力变压器的外壳采用密封结构,可以减少灰尘和湿气对变压器的影响,延长使用寿命。
3.体积小巧:相比传统的变压器,环氧树脂浇铸干式电力变压器具有更小的体积,占地面积更小。
这对于场地有限的站点来说,是一个重要的优势。
4.节能环保:环氧树脂浇铸干式电力变压器由于采用干式冷却方式,减少了能量浪费和环境污染。
同时,环氧树脂材料本身具有良好的耐热性能和抗老化能力,能够满足长期运行的需求。
环氧树脂浇铸干式电力变压器的应用领域环氧树脂浇铸干式电力变压器广泛应用于以下领域:1.城市配电网:由于环氧树脂浇铸干式电力变压器体积小巧,适合在城市中的变电站使用。
其可靠性和安全性也使其成为城市配电网的首选设备。
2.工业领域:随着工业领域对电力需求的增加,对变压器的要求也越来越高。
环氧树脂浇铸干式电力变压器在工业领域中得到了广泛应用,可以满足各种特殊工况下的需求。
3.高海拔地区:传统的变压器在高海拔地区运行时会受到大气压力的影响,可能出现安全隐患。
而环氧树脂浇铸干式电力变压器由于采用干式冷却方式,不受大气压力的限制,非常适合在高海拔地区使用。
环氧树脂浇铸干式电力变压器的制造工艺环氧树脂浇铸干式电力变压器的制造工艺包括以下几个步骤:1.模具制作:根据变压器的设计要求,制作合适的模具。
SCB10-2000KVA/10KV环氧树脂浇注干式变压器SCB9型、SCB10、SCB11型低噪音低损耗型树脂绕注线圈干式变压器。
由于先进的设计、优质的材料、科学的配方、严格的工艺和高标准的检测,使产品具有如下特点:1. 高压绕组用铜线,低压绕组用铜线或铜箔绕制,玻璃纤维毡填充包绕,真空状态下用不加填料的环氧树脂浇注,固化后形成坚固的圆筒形整体,机械强度高,局部放电小,可靠性高。
2. 阻燃、防爆、不污染环境。
缠绕线圈的玻璃纤维等绝缘材料具有自熄特性,不会因短路产生电弧,高热下树脂不会产生有毒有害气体。
3. 线圈不吸潮,铁心夹件优特殊的防蚀保护层,可在100%相对湿度和其它恶劣环境中运行。
间断运行无须去潮处理。
4. 抗短路、雷电冲击水平高。
5. 线圈内外侧树脂层薄,散热性能好。
冷却方式一般采用空气自然冷却。
对于任何防护等级的变压器,都可配置风冷系统,以提高短时过载能力,确保安全运行。
6. 体积小,重量轻,占地空间少,安装费用低,不须考虑排油池、防火消防设施和备用电源等。
7. 损耗低,节电效果好,运行经济,可免维护。
8. 因无火灭爆炸之虞,可分散安装在负荷中心,充分靠近用火点,从而降低线路造价和节省昂贵的低压设施费用。
环氧树脂浇注干式配电变压器绝缘性能好,高、低压线圈均采用无氧化铜箔绕,圈绕层间采用F级绝缘材料,内外用玻璃网格板加强,所有引线采用氩弧焊接,在高真空下用环氧树脂浇注而成。
所采用的环氧树脂性能好,抗裂,耐高温,机械强度高,寿命长。
阻燃、防潮、防爆无污染安全,难燃防火,无污染,。
抗短路能力强,耐雷电冲击水平高。
免维护、安装简便、综合运行成本低。
产品体积小、噪声低。
各绕组在运行中都有温度自动监测和保护报警装置。
在强迫风冷时可使额定容量超40%左右。
可以广泛应用于高层建筑、车站、机场、码头、地铁、电厂等重要场所的输配电系统,它是最理想的供配电设备。
加工定制:是应用范围:电力频率特性:低频电源相数:三相铁心形状:E型冷却形式:干式防潮方式:灌封式冷却方式:风冷式外形结构:立式电压比:10000(V)额定功率:50(KVA)SCB10-2000KVA/10KV环氧树脂浇注干式变压器型号参数规格商标华恒型号SCB10-2000KVA结构形式环氧树脂浇注干式电力变压器绕组数三相规格容量2000KVA 电压等级10-0.4(KV)冷却方式AN/AF 调压方式无励磁调压联接组标号Dyn11/Yyn0 短路阻抗6%SCB10-2000KVA干式变压器执行标准。
SCB11-2000/10环氧树脂浇注干式电力变压器SCB11-2000/10环氧树脂浇注干式变压器采用优质材料、配方科学采用先进的生产检测设备按严格的工艺生产而成。
具有可靠性高,使用寿命长的特点。
根据不同的使用环境,可配置不同防护等级的外壳或不配外壳。
适用于高层建筑、商业中心、机场、隧道、化工厂、核电站、船舶等重要或特殊环境。
SCB11-2000/10干式变压器性能特点【绝缘性能强】:环氧树脂浇注的SCB11-2000/10干式变压器具有18~22KV/的绝缘击穿场强,且与电压等级相同的油浸变具有大致相同的雷电冲击强度。
【抗短路能力强】:产品拥有环氧树脂的材料特性,而且绕组是整体浇注,经加热固化成型后或为一个刚体,所以SCB11-2000/10干式变压器机械强度很高,经突发短路试验证明,浇注式变压器因短路而损坏的极少。
【防灾性能突出】:环氧树脂难燃、阻燃并能自行熄灭,因此采用了这种特殊材料的SCB11-630/10干式变压器不致引发爆炸等二次灾害。
【环境性能优越】:SCB11-2000/10干式变压器可在大气污秽等恶劣环境下也能可靠地运行,甚至可在100%湿度下正常运行,停运后无需干燥预热即可再次投运,是较之浸渍式干变的突出优点之一,而且环保无污染。
【免维护】:SCB11-2000/10干式变压器均采用的是智能信号温控系统,可自动监测并同屏显示相绕组各自的工作温度,可自动启动、停止风机,并有报警、跳闸等功能设置。
【体积小、重量轻】:SCB11-2000/10干式变压器体积小,重量轻,占地空间少,安装费用低环保节能SCB11-2000/10干式变压器特点:1)、高压绕组导体采用高导电率的无氧铜箔,匝间绝缘采用F级绝缘材料,绕组内外均用进口玻璃网格板做骨架。
铜箔连同匝绝缘在高压箔绕机上一次编程,微机控制,激光定位,引出线用氩弧焊自动焊接,分段绕制而成,然后置于模中,在真空下用带填料的树脂浇注成型。
树脂浇注干式变压器绝缘结构的耐热评定分析摘要:该文以树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热性能的评定为研究对象,首先针对耐热评定试验过程中应当遵循的基本工作原理进行一般性操作方式进行了简要分析,在此基础之上研究了耐热评定实验所获取的相关结果,旨在于为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
关键词:树脂浇注?干式变压器?绝缘结构?耐热评定?试验?分析1 树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定基本原理分析在当前技术条件支持下,热老化主要研究对象包括以下几个方面的内容:首先,热老化作为化学降解反应、聚合反应以及扩散反应的生成结果而进一步展开相应的化学变化或是物理变化;其次,热老化作为受到热膨胀作用力、热收缩作用力或是热膨胀配合热收缩作用力而反应产生的热机械作用力。
相对于热老化反应所作用的有机材料而言,其将从硬度指标、强度指标、延伸性指标、抗压指标、绝缘电阻指标以及吸水性指标等多个方面对有机材料的综合使用性能产生一定影响。
从现阶段的应用实践角度上来说,有关树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热性能的试验原理基本与有关绝缘材料的耐热性能试验原理表现一致,充分体现了对Arrhenius定律的应用,具体的表达方式如下所示(可分为两种情况):2 树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定试验步骤分析有关树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定试验的操作步骤需要在结合现行“电气绝缘结构评定与鉴别”相关标准规范的基础之上开展。
首先需要明确的是对寿命重点判据问题的确定。
在实际工作过程当中,建立遵循以下几方面规定。
一方面,X倍(X取值应当为1.5、2、3、4)高于正常运行状态下低压指标的耐高压试验动作;另一方面,Y倍(Y取值应当为1、1.5、2、3)高于正常运行状态下耐脉冲max数值水平。
特别需要注意的一点是:为确保整个耐热评定试验统计数据的有效性与可靠性,应当将试验样本个数控制在5个以上,按照分周期的方式进行三点法试验作业。
各相应周期应当重点包括以下几个方面的具体内容。
干式变压器环氧树脂的电热老化若干问题探讨摘要:近年来在中低压配网中树脂浇注式干式变压器的应用越来越广泛,其绝缘强度高,环境性能优越,以及安装维护简单等优点,给电力系统的稳定运行带来一定的保障。
环氧树脂作为干式变压器的重要绝缘材料,长期承受着变压器内部热和电的作用,容易电热老化的问题备受关注,也是电力行业相关从业人士比较注重的一大课题。
关键词:干式变压器;环氧树脂;电热老化;状态评估随着目前城市大规模的输电网建设,干式变压器在现代电力系统网络中的应用不断提高,在城市配网系统中发挥着越来越重要的作用。
然而环氧浇注式干式变压器绝缘材料主要为环氧树脂,在长期电热的作用下,干式变压器绝缘材料逐渐发生老化,直接影响了干式变压器的可靠性。
在现有标准中将质量损失作为环氧老化的参考量,而在实际运行变压器中测量其绝缘材料的质量损失缺乏实际操作性,因此有必要利用新的特征参量来评估该材料的老化状态,继而实现对干式变压器的绝缘老化状态评估。
因此,本文将结合试验对干式变压器环氧树脂的电热老化相关问题进行分析和探究。
一、材料与试样制备(1)材料:双酚A型环氧树脂E51:环氧值0.48~0.54;酸酐类固化剂:4-甲基四氢苯酐,分子量166.17;促进剂:咪唑(R706);增韧剂:邻苯二甲酸二丁酯,分子量278.35。
(2)试样制备:称取一定量的环氧树脂E-51加入到三口烧瓶中,搅拌升温至60℃,再按质量比为100∶90∶10∶1的比例加入环氧树脂(E-51)、固化剂、增韧剂与促进剂。
采用搅拌机搅拌1h,再用超声波振荡器振荡0.5h,最后放入真空罐中抽真空除气泡。
将模具采用超声波振荡0.5h,除去模具表面的杂质,然后在80℃恒温箱中烘干1h,待模具冷却到室温,在模具试样槽内涂抹脱模剂。
为增强脱模效果,在模具试样槽上平整覆盖一层PVA水溶膜。
将配置好的环氧树脂用玻璃棒引流倒入模具试样槽内,放入恒温箱中在90℃和110℃分别固化2h。
摘要树脂浇注干式变压器是一种最为广泛应用的干式变压器。
其绕组表面由高质量的防护材料组成,形成了覆盖层。
即使是在尘埃、潮湿等恶劣环境条件下,对浇注绝缘干式变压器都不会产生影响;其采用的以环氧树脂为基料的绝缘胶具有较强的难燃性,因而不会在发生火灾时助燃;浇注成型绕组的热容量大,因而超铭牌额定值运行能力也强;同时它不像油浸式变压器那样需要定期试验及长期停运后通电干燥处理等措施,简便的维护使得它更受人们青睐。
可以预见,随着国民经济的发展,人们对树脂浇注干式变压器的需求量将迅猛增加,同时,对我国的变压器研究事业将产生重要推动作用。
本文在介绍了干式绝缘变压器基础知识的基础上,概述了树脂浇注绝缘干式变压器的技术规范及结构特点,而且,对于生产实际中可能遇到的技术问题,也给出了一些意见及解决方案。
在此基础上介绍了其设计理论基础及主要工艺流程,并且以SCB10-1000/10为例,列出了树脂浇注干式变压器如何进行材料的选取以及设计的详细计算过程,包括从变压器铁心、绕组、绝缘、损耗、短路阻抗到树脂等绝缘材料的重量等。
由于电子计算机已经成为科学研究领域中一个不可缺少的工具,在变压器制造业也得到广泛应用。
最后简要地介绍了一下Auto CAD(计算机辅助设计)绘图系统软件。
关键字:树脂浇注,绕组,干式变压器,技术规范,SCB10-1000/10Abstractsurfacematerial protectioncovering layer.Even if it is taken to some terrible environment such as dusty、wet environment , resin-pouring dry transformer still won’t be subjected to persecution .It adopt epoxy resininsulating compound .Because of the nonflame itself,it can’t support combustion when the fire takes place. resin-pouring This thesis firstly introduces the structure and characteristics of the resin-pouring dry transformer, and some resolvents of the technique problem that might meet in actual production. On this basis, the thesis introduces the design theories foundation and main technological flow of the resin-pouring dry transformer.and takes the SCB10-1000/10 as an example listed the calculating process in the process of design and also gives some good ideas on how to select stuff for the main parts of the transformer.In the end,because of the computerhas become a indispensable device,I summed up the Auto CAD(CAD-Computer Aided Design)plot software.Keywords: winding ,,SCB10-1000/10目录1绪论 (1)1.1干式变压器发展概况 (1)1.2干式变压器类型 (3)1.3干式变压器结构及优点 (6)2树脂浇注绝缘干式变压器设计的理论基础 (8)2.1绝缘材料的选择 (8)2.2铁心的选择 (9)2.3绕组的选择 (10)2.4环氧树脂浇注工艺特点 (11)3树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算 (15)3.1变压器设计计算的任务 (15)3.2变压器设计计算步骤 (16)3.3树脂浇注干式变压器设计的详细计算 (17)4干式变压器计算机辅助设计 (35)4.1计算机在干式电力变压器设计中的应用概况 (35)4.2变压器设计CAD软件介绍 (36)5总结 (41)参考文献 (43)致谢 (45)附录一:英文参考资料 (46)附录二:英文参考资料中文翻译 (58)1绪论1.1干式变压器发展概况19世纪初英国法拉第确定了电磁感应原理后,1885年,匈牙利拉提、德利、齐佩诺夫斯基三位工程师发明了变压器及感应电机,并研制出第一台工业实用性变压器距今已有一个多世纪了。
SC(B)系列环氧树脂浇注干式变压器1.适用范围主要适用于商业大厦、高层建筑、机场、工矿企业、发电厂、石油平台、地铁和隧道等重要及具有特殊防火要求的场所,也可和开关柜组组成箱式变电站。
2.执行标准IEC76 《电力变压器》IEC726 《干式电力变压器》GB6450-1986《干式电力变压器》GB/T10228-1997《干式电力变压器技术参数和要求》3.正常使用条件最高气温:+40℃最高日平均气温:+30℃最高年平均气温:+20℃最低气温:-5℃(适用于户内式变压器)最低气温:-30℃(适用于户外式变压器)海拔高度:≤1000m4.电压等级(kV)额定容量(kV A)性能水平代号铜箔绕线圈浇注式三相变压器5.环氧树脂浇注干式变压器主要特点(样本总汇21页)5.1性能特点5.1.1安全,防火,无污染,可直接运行于负荷中心;5.1.2机械强度高,抗短路能力强,局部放电小,热稳定性好,可靠性高,使用寿命长;5.1.3低损耗、低噪音,节能效果明显,免维护;5.1.4散热性能好,过负载能力强,强迫风冷时可提高容量运行;5.1.5防潮性能好,适应高湿度和其他恶劣环境中运行;5.1.6具有节能、环保、阻燃、防爆、防潮、免维护、超铭牌运行能力强和优异的抗短路冲击能力等特点;5.1.7体积小,重量轻。
5.2结构特点5.2.1低压线圈为箔式绕组结构,采用优质铜箔绕制,高压线圈为层式结构,真空环氧绕注成型;5.2.2环氧树脂浇注干式变压器的高压是采用“梯形结构”的分段层式绕组,层间电压低,具有较强的承受过电压能力,使用H级复合漆包铜线,过载能力强;5.2.3低压采用圆筒式或箔式绕组。
环氧树脂真空浇注后的线圈具有阻燃、防潮等性能;5.2.4环氧树脂浇注干式变压器防护外壳的防护等级一般为IP20或IP23。
IP20可以防止直径不小于12.5mm的固体异物进入壳体。
IP23外壳除具有IP20的防护功能外,还可以防止与垂直面在60°范围内淋水无有害影响;5.2.5铁心材料采用优质冷轧取向硅钢片,全斜接缝叠片式结构;5.2.6环氧树脂浇注干式变压器铁心采用进口优质冷轧晶粒取向硅钢片,全自动铁心剪切线加工而成,采用45°全斜接缝结构;5.2.7心柱采用特殊的绑扎工艺绑扎而成。
浅谈环氧树脂浇注干式变压器CEF试验摘要:为验证产品在气候(C)、环境(E)、燃烧(F)三方面的可靠性,我公司选取了一台容量为315kvA的干式变压器进行C2,E2,F1,三项特殊试验,且顺利通过。
本文主要介绍了环氧树脂浇注干式变压器进行C2、E2、F1试验相关试验方法、试验过程及合格标准。
关键词:环氧树脂浇注;变压器;CEF试验1.引言随着城市建设的发展,干式变压器需求量越来越大,与此同时对产品安全环保的要求也日益提高。
由于干式变压器主要用于人们生活的和工作场所,如商场、机场、地铁、医院、学校和居民小区。
因此人们对干式变压器的安全、可靠和环保的要求越来越高。
2017年1月,我公司依据IEC60076-11以及GB/T1094.11标准,经过充分的可行性分析后,进行了《基于C2、E2、F1的干式配电变压器耐候、防腐和阻燃性能研究》新产品立项,并制作样机送往国家变压器质量监督检验中心进行CEF试验验证。
2.试验参数及试验标准简介2.1 试品规格参数额定容量:315 kVA额定电压:10/0.4 kV额定电流:18.19/454.7 A额定频率50 HZ相数:三相分接范围:(10±2×2.5%)/0.4 kV联结组别:Dyn11耐热绝缘等级:F级绝缘水平: h.v 线路端子 L1/AC 75/35 Kvl.v 线路端子 AC 3 kV冷却方式:AN2.2 试验标准2.2.1 依据标准:IEC60076-11:2004、GB/T1094.11-20072.2.2 有关规定:气候等级:C1级:变压器适合于在不低于-5℃的环境温度下运行,但其运输和贮存时的环境温度可低至-25℃。
C2级:变压器适合于在不低于-25℃的环境温度下运行、运输和贮存时的环境温度可低至-25℃。
环境等级:E0级:变压器上没有凝露,且污秽可以被忽略。
对于清洁、干燥的户内式安装,通常可以达到这一等级。
E1级:变压器上偶尔有凝露。
SCB10-800KVA/10KV/0.4KV环氧树脂浇注干式变压器SCB9型、SCB10、SCB11型低噪音低损耗型树脂绕注线圈干式变压器。
由于先进的设计、优质的材料、科学的配方、严格的工艺和高标准的检测,使产品具有如下特点:1. 高压绕组用铜线,低压绕组用铜线或铜箔绕制,玻璃纤维毡填充包绕,真空状态下用不加填料的环氧树脂浇注,固化后形成坚固的圆筒形整体,机械强度高,局部放电小,可靠性高。
2. 阻燃、防爆、不污染环境。
缠绕线圈的玻璃纤维等绝缘材料具有自熄特性,不会因短路产生电弧,高热下树脂不会产生有毒有害气体。
3. 线圈不吸潮,铁心夹件优特殊的防蚀保护层,可在100%相对湿度和其它恶劣环境中运行。
间断运行无须去潮处理。
4. 抗短路、雷电冲击水平高。
5. 线圈内外侧树脂层薄,散热性能好。
冷却方式一般采用空气自然冷却。
对于任何防护等级的变压器,都可配置风冷系统,以提高短时过载能力,确保安全运行。
6. 体积小,重量轻,占地空间少,安装费用低,不须考虑排油池、防火消防设施和备用电源等。
7. 损耗低,节电效果好,运行经济,可免维护。
8. 因无火灭爆炸之虞,可分散安装在负荷中心,充分靠近用火点,从而降低线路造价和节省昂贵的低压设施费用。
环氧树脂浇注干式配电变压器绝缘性能好,高、低压线圈均采用无氧化铜箔绕,圈绕层间采用F级绝缘材料,内外用玻璃网格板加强,所有引线采用氩弧焊接,在高真空下用环氧树脂浇注而成。
所采用的环氧树脂性能好,抗裂,耐高温,机械强度高,寿命长。
阻燃、防潮、防爆无污染安全,难燃防火,无污染,。
抗短路能力强,耐雷电冲击水平高。
免维护、安装简便、综合运行成本低。
产品体积小、噪声低。
各绕组在运行中都有温度自动监测和保护报警装置。
在强迫风冷时可使额定容量超40%左右。
可以广泛应用于高层建筑、车站、机场、码头、地铁、电厂等重要场所的输配电系统,它是最理想的供配电设备。
加工定制:是应用范围:电力频率特性:低频电源相数:三相铁心形状:E型冷却形式:干式防潮方式:灌封式冷却方式:风冷式外形结构:立式电压比:10000(V)额定功率:50(KVA)商标华恒型号SCB10-800KVA结构形式环氧树脂浇注干式电力变压器绕组数三相规格容量800KVA 电压等级10-0.4(KV)冷却方式AN/AF 调压方式无励磁调压联接组标号Dyn11/Yyn0 短路阻抗6%SCB10-800KVA干式变压器执行标准。
树脂浇注干式变压器绝缘结构的耐热评定分析
发表时间:2017-08-29T13:38:43.667Z 来源:《电力设备》2017年第12期作者:谭明华
[导读] 试验过程中应当遵循的基本工作原理进行一般性操作方式进行了简要分析,在此基础之上研究了耐热评定实验所获取的相关结果,旨在于为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
(桂林君泰福电气有限公司广西壮族自治区桂林市 541004)
摘要:该文以树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热性能的评定为研究对象,首先针对树脂浇注干式变压器的概述,并以GEAFOL树脂浇注干式变压器为例来讨论变压器耐热评定试验过程中应当遵循的基本工作原理进行一般性操作方式进行了简要分析,在此基础之上研究了耐热评定实验所获取的相关结果,旨在于为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
关键词:树脂浇注;干式变压器;绝缘结构;耐热评定;试验;分析
1、树脂浇注干式变压器的概述
1.1 树脂浇注干式变压器的应用范围
树脂浇注干式变压器一般用于电压等级为35kV、额定容量20000kVA及以下的城市电网,是高层建筑、工业企业和商服行业用电的主要变压器类型。
1.2 树脂浇注干式变压器的优势
树脂浇注干式变压器具有性能上的优势,树脂浇注干式变压器是一种低损耗、低局放和抗短路的变压器;树脂浇注干式变压器具有的安全上的优势,树脂浇注干式变压器具有防爆炸、防过热和难燃烧的优点;树脂浇注干式变压器的施工优势,树脂浇注干式变压器具有易运输和保管的优点,在实际的电力工作中可以做到免维护。
2、树脂浇注干式变压器的结构特点以GEAFOL树脂浇注干式变压器为例
2.1高压绕组
高压绕组由高压箔带和优质的杜邦薄膜绕制。
线饼放在加热模具中用特别配比的树脂在真空罐中浇注。
真空浇注排出了绕组中的气体从而确保变压器的低局放。
因为高压箔带与浇注树脂的热膨胀系数非常相近,由负载变化引起的热应力保持到最小程度从而提高了绕组的抗开裂能力。
2.2箔式绕组将简单的技术与高度的电气安全性结合在一起。
与其他类型的绕组相比,绝缘承受更小的电气应力。
在传统的圆导线绕组中,匝间电压可达两倍的层间电压。
箔式绕组的一层只有一匝,因此电气应力保持恒定,绕组没有由升层导致的螺旋角,所以能够承受很高的工频电压和冲击电压。
2.3低压绕组
低压绕组的介电应力很小。
这种绕组由单张铝箔或铜箔绕制而成,中间用树脂浸渍型玻璃纤维布绝缘。
2.4防火安全
GEAFOL中只使用阻燃和自熄材料,不采用额外的材料。
电气故障造成的内部电弧与外部火灾不会导致变压器爆炸或燃烧。
扑灭火源后,变压器会自熄。
这种设计结构获得了许多国家的消防机构认可,可用于居民楼及其他类型的建筑。
经过多次试验证明变压器的燃烧残渣对环境没有危害。
2.5 GEAFOL树脂浇注干式变压器满足目前所规定的最高保护等级要求:
环境等级E2、气候等级C2、防火等级F1
2.6过载能力
安装径流式冷却风机后,GEAFOL变压器可以永久性过载百分之五十。
只要在过载时间内没有超过线圈的最高温度,短时过载是可以忽略的。
2.7温度监控
每台GEAFOL变压器配备一个温度指示器,在低压绕组中安装三个温度传感器。
温度指示器能够输出故障,报警,跳闸信号来保护变压器。
传感器用于检测绕组的最高温度。
3、树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定基本原理分析
在当前技术条件支持下,热老化主要研究对象包括以下几个方面的内容:首先,热老化作为化学降解反应、聚合反应以及扩散反应的生成结果而进一步展开相应的化学变化或是物理变化;其次,热老化作为受到热膨胀作用力、热收缩作用力或是热膨胀配合热收缩作用力而反应产生的热机械作用力。
相对于热老化反应所作用的有机材料而言,其将从硬度指标、强度指标、延伸性指标、抗压指标、绝缘电阻指标以及吸水性指标等多个方面对有机材料的综合使用性能产生一定影响。
从现阶段的应用实践角度上来说,有关树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热性能的试验原理基本与有关绝缘材料的耐热性能试验原理表现一致,充分体现了对Arrhenius定律的应用,具体的表达方式如下所示(可分为两种情况):
该公式当中以L表示寿命,以C表示常数,以表示活化能指标,单位取值为eV,以K表示波尔兹曼常数指标,单位取值为eV/K(一般状态取值为恒定状态,即8.617×10-5),以T表示热力学温度指标,单位取值为K。
该公式当中同样以L表示寿命,以T表示热力学温度指标,单位取值为K。
与此同时,a、b均设定为常数数值状态。
通过对这一公式的分析不难发现:在通过一定的试验方式获取有关a、b取值的基础之上,能够建立有关树脂浇注干式变压器绝缘结构所对应的热寿命曲线。
4、树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定试验步骤分析
有关树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定试验的操作步骤需要在结合现行“电气绝缘结构评定与鉴别”相关标准规范的基础之上开展。
首先需要明确的是对寿命重点判据问题的确定。
在实际工作过程当中,建立遵循以下几方面规定。
一方面,X倍(X取值应当为1.5、2、3、4)高于正常运行状态下低压指标的耐高压试验动作;另一方面,Y倍(Y取值应当为1、1.5、2、3)高于正常运行状态下耐脉冲max数值水平。
特别需要注意的一点是:为确保整个耐热评定试验统计数据的有效性与可靠性,应当将试验样本个数控制在5个以上,按照分周期的
方式进行三点法试验作业。
各相应周期应当重点包括以下几个方面的具体内容。
(1)从热老化试验的角度上来说,需要将试验样品放置于烘箱装置内部进行热老化反应试验。
需要注意的是:对于热老化反应时间以及反应温度指标的选取应当结合干式变压器绝缘结构的预定标准予以参照。
(2)从潮湿试验的角度上来说,首先应当将室内环境温度控制在15~35 ℃单位范围之内,与此同时,湿度指标也应当满足在95%比例以上。
整个潮湿试验的反应应当持续48 h以上,以干式变压器绝缘结构出现明显性凝露现象为试验条件充分的判定标准。
(3)从有关耐电压试验的角度上来说,其开展时间应当在上一步骤潮湿试验完成2 h单位时间范围内进行,以此按照匝间线圈、层间线圈以及对线圈的方式完成试验作业。
按照以上三点测定方式,能够确定有关树脂浇注干式变压器绝缘结构所对应的耐热反应曲线,从而完成对绝缘结构温度指标的有效计算,达到耐热评定目的。
5 结语
在整个耐热评定试验过程当中,树脂浇注干式变压器绝缘结构绕组部件表面呈现出较为缓慢的色泽发黑变化,断面位置开始呈现出不明显裂纹问题,这说明绕组部件的热老化过程基本符合一般性规律。
与此同时,在绕组部件表面位置出现变化因素的情况下,干式变压器绝缘结构模型并未呈现出相对应的破坏现象,导致其最终出现失效问题的根本原因可以归集到绕组部件整体绝缘结构所表现出的老化反应。
以上实验结果证实:对于树脂浇注干式变压器设备而言,绝缘结构所对应的耐热性能直接决定着整个设备使用寿命的发挥。
在未经过耐热评定试验前单纯通过理论研究的方式认定变压器使用寿命的方式并不合理。
这一点应当引起相关工作人员的特别关注与重视。
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