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DQZHAN技術(shù)訊：干式變壓器基礎(chǔ)知識(shí)大集合

干式變壓器廣泛用于局部照明、高層建筑、機(jī)場(chǎng)，碼頭CNC機(jī)械設(shè)備等場(chǎng)所，簡(jiǎn)單的說(shuō)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。

冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強(qiáng)迫空氣冷卻(AF)。

自然空冷時(shí)，變壓器可在額定容量下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。

強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)，變壓器輸出容量可提高50%。

適用于斷續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，或應(yīng)急事故過(guò)負(fù)荷運(yùn)行;由于過(guò)負(fù)荷時(shí)負(fù)載損耗和阻抗電壓增幅較大，處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，故不應(yīng)使其處于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。

1、結(jié)構(gòu)類型

構(gòu)造性能

⑴固體絕緣包封繞組

⑵不包封繞組

兩個(gè)繞組中，電壓較高的是高壓繞組，較低的是低壓繞組

從高低壓繞組的相對(duì)位置看，高壓可分為同心式交迭式

同心式繞組簡(jiǎn)單，制造方便，均采用這種結(jié)構(gòu)方式。

交迭式，主要用于特種變壓器。

2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.**，防火，無(wú)污染，可直接運(yùn)行于負(fù)荷中心;

2.采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，機(jī)械強(qiáng)度高，抗短路能力強(qiáng)，局部放電小，熱穩(wěn)定性好，可靠性高，使用壽命長(zhǎng);

3.低損耗，低噪音，節(jié)能效果明顯，免維護(hù);

4.散熱性能好，過(guò)負(fù)載能力強(qiáng)，強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)可提高容量運(yùn)行;

5.防潮性能好，適應(yīng)高濕度和其他惡劣環(huán)境中運(yùn)行;

6.干式變壓器可配備完善的溫度檢測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)。采用智能信號(hào)溫控系統(tǒng)，可自動(dòng)檢測(cè)和巡回顯示三相繞組各自的工作溫度，可自動(dòng)啟動(dòng)、停止風(fēng)機(jī)，并有報(bào)警、跳閘等功能設(shè)置;

7.體積小，重量輕，占地空間少，安裝費(fèi)用低。

鐵芯

采用上等冷軋晶粒取向硅鋼片，鐵芯硅鋼片采用45度全斜接縫，使磁通沿著硅鋼片接縫方向通過(guò)。

繞組形式

⑴纏繞;

⑵環(huán)氧樹(shù)脂加石英砂填充澆注;

⑶玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂澆注(即薄絕緣結(jié)構(gòu));

⑷多股玻璃絲浸漬環(huán)氧樹(shù)脂纏繞式(一般多采用3，因?yàn)樗苡行У姆乐節(jié)沧⒌臉?shù)脂開(kāi)裂，提高了設(shè)備的可靠性)。

高壓繞組

一般采用多層圓筒式或多層分段式結(jié)構(gòu)。

3、形式

⒈開(kāi)啟式：是一種常用的形式，其器身與大氣直接接觸，適應(yīng)于比較干燥而潔凈的室內(nèi)，(環(huán)境溫度20度時(shí)，相對(duì)濕度不應(yīng)超過(guò)85%)，一般有空氣自冷和風(fēng)冷兩種冷卻方式。

⒉封閉式：器身處在封閉的外殼內(nèi)，與大氣不直接接觸(由于密封、散熱條件差，主要用于礦用，屬于防爆型)。

⒊澆注式：用環(huán)氧樹(shù)脂或其它樹(shù)脂澆注作為主絕緣，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，適用于較小容量的變壓器。

4、技術(shù)參數(shù)

1、使用頻率：50/60HZ;

2、空載電流：<4%;

3、耐壓強(qiáng)度：2000V/min無(wú)擊穿;測(cè)試儀器：YZ1802耐壓試驗(yàn)儀(20mA);

4、絕緣等級(jí)：F級(jí)(特殊等級(jí)可定制);

5、絕緣電阻：≥2M歐姆測(cè)試儀器：ZC25B一4型兆歐表<1000V);

6、連接方式：Y/Y、△/Y0、Yo/△，自耦式(可選);

7、線圈允許溫升：I00K;

8、散熱方式：自然風(fēng)冷或溫控自動(dòng)散熱;

9、噪音系數(shù)：≤30dB。

5、工作環(huán)境

1.0-40(℃)，相對(duì)濕度<70%;

2.海拔高度：不超過(guò)2500米;

3.避免遭受雨水、濕氣、高溫、高熱或直接日照。其散熱通風(fēng)孔與周邊物體應(yīng)有不小于1000px的距離;

4.防止工作在腐蝕性液體、或氣體、塵埃、導(dǎo)電纖維或金屬細(xì)屑較多的場(chǎng)所;

5.防止工作在振動(dòng)或電磁干擾場(chǎng)所;

6.避免長(zhǎng)期倒置存放和運(yùn)輸，不能受強(qiáng)烈的撞擊。

6、產(chǎn)品選用

產(chǎn)品定義

配電變壓器為工礦企業(yè)與民用建筑供配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，它將10⑹kV或35kV網(wǎng)絡(luò)電壓降至用戶使用的230/400V母線電壓。此類產(chǎn)品適用于交流50(60)Hz，三相*大額定容量2500kVA(單相*大額定容量833kVA，一般不推薦使用單相變壓器)

1)有大量**或二級(jí)負(fù)荷時(shí)，宜裝設(shè)二臺(tái)及以上變壓器，當(dāng)其中任一臺(tái)變壓器斷開(kāi)時(shí)，其余變壓器的容量能滿足**及二級(jí)負(fù)荷的用電。一、二級(jí)負(fù)荷盡可能集中，不宜太分散。

2)季節(jié)性負(fù)荷容量較大時(shí)，宜裝設(shè)專用變壓器。如大型民用S4270D27-29272005.7.29,3:24AM建筑中的空調(diào)冷凍機(jī)負(fù)荷、采暖用電熱負(fù)荷等。

3)集中負(fù)荷較大時(shí)，宜裝設(shè)專用變壓器。如大型加熱設(shè)備、大型X光機(jī)、電弧煉爐等。

4)當(dāng)照明負(fù)荷較大或動(dòng)力和照明采用共用變壓器嚴(yán)重影響照明質(zhì)量及燈泡壽命時(shí)，可設(shè)照明專用變壓器。一般情況下，動(dòng)力與照明共用變壓器。

根據(jù)使用環(huán)境選擇變壓器：

1)在正常介質(zhì)條件下，可選用油浸式變壓器或干式變壓器，如工礦企業(yè)、農(nóng)業(yè)的獨(dú)立或附建變電所、小區(qū)獨(dú)立變電所等。可供選擇的變壓器有S8、S9、S10、SC(B)9、SC(B)10等。

2)在多層或高層主體建筑內(nèi)，宜選用不燃或難燃型變壓器，如SC(B)9、SC(B)10、SCZ(B)9、SCZ(B)10等。

3)在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器**運(yùn)行的場(chǎng)所，應(yīng)選封閉型或密封型變壓器，如BS9、S9-、S10-、SH12-M等。

4)不帶可燃性油的高、低配電裝置和非油浸的配電變壓器，可設(shè)置在一同房間內(nèi)，此時(shí)變壓器應(yīng)帶IP2X保護(hù)外殼，以策**。

根據(jù)用電負(fù)荷選擇變壓器：

1)配電變壓器的容量，應(yīng)綜合各種用電設(shè)備的設(shè)施容量，求出計(jì)算負(fù)荷(一般不計(jì)消防負(fù)荷)，補(bǔ)償后的視在容量是選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)的依據(jù)。一般變壓器的負(fù)荷率85%左右。此法較簡(jiǎn)便，可作估算容量之用。

2)GB/T17468-1998《電力變壓器選用導(dǎo)則》中，推薦配電變壓器的容量選擇，應(yīng)根據(jù)GB/T17211-1998《干式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則》及計(jì)算負(fù)荷來(lái)確定其容量。上述二導(dǎo)則提供了計(jì)算機(jī)程序和正常周期負(fù)載圖來(lái)確定配電變壓器容量。

7、安裝要點(diǎn)

配電變壓器為變電所的重要組件，無(wú)外殼干式變壓器直接落地安裝，四周加保護(hù)遮欄;有外殼干式變壓器直接落地安裝。其安裝參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集。03D201-410/0.4kV變壓器室布置及變電所常用設(shè)備構(gòu)件安裝。

8、選型

溫度控制系統(tǒng)

干式變壓器的**運(yùn)行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的**可靠。繞組溫度超過(guò)絕緣耐受溫度使絕緣破壞，是導(dǎo)致變壓器不能正常工作的主要原因之一，因此對(duì)變壓器的運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)及其報(bào)警控制是十分重要的。

⑴風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制：通過(guò)預(yù)埋在低壓繞組*熱處的Pt100熱敏測(cè)溫電阻測(cè)取溫度信號(hào)。變壓器負(fù)荷增大，運(yùn)行溫度上升，當(dāng)繞組溫度達(dá)110℃時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻;當(dāng)繞組溫度低至90℃時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)。

⑵超溫報(bào)警、跳閘：通過(guò)預(yù)埋在低壓繞組中的PTC非線性熱敏測(cè)溫電阻采集繞組或鐵心溫度信號(hào)。當(dāng)變壓器繞組溫度繼續(xù)升高，若達(dá)到155℃時(shí)，系統(tǒng)輸出超溫報(bào)警信號(hào);若溫度繼續(xù)上升達(dá)170℃，變壓器已不能繼續(xù)運(yùn)行，須向二次保護(hù)回路輸送超溫跳閘信號(hào)，應(yīng)使變壓器迅速跳閘。

⑶溫度顯示系統(tǒng)：通過(guò)預(yù)埋在低壓繞組中的Pt100熱敏電阻測(cè)取溫度變化值，直接顯示各相繞組溫度(三相巡檢及*大值顯示，并可記錄歷史*高溫度)，可將*高溫度以4～20mA模擬量輸出，若需傳輸至遠(yuǎn)方(距離可達(dá)1200m)計(jì)算機(jī)

防護(hù)方式

通常選用IP20防護(hù)外殼，可防止直徑大于12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動(dòng)物進(jìn)入，造成短路停電等惡性故障，為帶電部分提供**屏障。若須將變壓器安裝在戶外，則可選用IP23防護(hù)外殼，除上述IP20防護(hù)功能外，更可防止與垂直線成60°角以內(nèi)的水滴入。但I(xiàn)P23外殼會(huì)使變壓器冷卻能力下降，選用時(shí)要注意其運(yùn)行容量的降低。

過(guò)載能力

干式變壓器的過(guò)載能力與環(huán)境溫度、過(guò)載前的負(fù)載情況(起始負(fù)載)、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時(shí)間常數(shù)等有關(guān)，若有需要，可向生產(chǎn)廠索取干變的過(guò)負(fù)荷曲線。

如何利用其過(guò)載能力呢?

⑴選擇計(jì)算變壓器容量時(shí)可適當(dāng)減?。撼浞挚紤]某些軋鋼、焊接等設(shè)備短時(shí)沖擊過(guò)負(fù)荷的可能性--盡量利用干式變壓器的較強(qiáng)過(guò)載能力而減小變壓器容量;對(duì)某些不均勻負(fù)荷的場(chǎng)所，如供夜間照明等為主的居民區(qū)、文化娛樂(lè)設(shè)施以及空調(diào)和白天照明為主的商場(chǎng)等，可充分利用其過(guò)載能力，適當(dāng)減小變壓器容量，使其主運(yùn)行時(shí)間處于滿載或短時(shí)過(guò)載。

9、檢查

⒈有無(wú)異常聲音及振動(dòng)。

⒉有無(wú)局部過(guò)熱.有害氣體腐蝕等使絕緣表面爬電痕跡和碳化現(xiàn)象等造成的變色。

⒊變壓器的風(fēng)冷裝置運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。

⒋高、低壓接頭應(yīng)無(wú)過(guò)熱.電纜頭應(yīng)無(wú)漏電、爬電現(xiàn)象。

⒌繞組的溫升應(yīng)根據(jù)變壓器采用的絕緣材料等級(jí)，監(jiān)視溫升不得超過(guò)規(guī)定值。

⒍支持瓷瓶應(yīng)無(wú)裂紋.放電痕跡。

⒎檢查繞組壓件是否松動(dòng)。

⒏室內(nèi)通風(fēng)、鐵芯風(fēng)道應(yīng)無(wú)灰塵及雜物堵塞，鐵芯無(wú)生銹或腐蝕現(xiàn)象等。

10、區(qū)別

變頻器：通過(guò)它調(diào)整能夠達(dá)到所需要的用電頻率(50hz,60hz等)，來(lái)滿足我們對(duì)用電的特殊需要。

變壓器：一般為“降壓器”，常見(jiàn)于小區(qū)附近或工廠附近，它的作用是將超高的電壓降到我們居民正常用電電壓，滿足人們的日常用電。

干式變壓器和油浸式變壓器是使用*多的兩種變壓器，與油浸式變壓器相比較，干式變壓器的防火性能更好，多用于對(duì)于防火要求較高的場(chǎng)所，如醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站等場(chǎng)所，但相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格跟高，對(duì)環(huán)境也有一定的要求，比如不能太潮濕、不能有太多的灰塵和污穢等。另外，干式變壓器的運(yùn)行成熟度不如油浸式變壓器。