Характеристики и приложение на сух трансформатор

В момента сухите силови трансформатори в Китай са предимно трифазни твърдотелни трансформатори от серия SC, като например: трифазен трансформатор с намотка от серия SCB9, трифазен фолиен трансформатор от серия SCB10 и трифазен фолиен трансформатор от серия SCB9. Нивото на напрежение обикновено е в диапазона 6-35kV, а максималният капацитет е до 25MVA. Сухите трансформатори се разделят главно на импрегнирани сухи трансформатори и сухи трансформатори със смола в две категории.

1. Импрегниран сух трансформатор

В Китай проводникът на импрегнирания сух трансформатор е покрит със стъклена тел, а подложката е горещо пресована със съответния изолационен материал. Използва се най-вече във водноелектрически централи и високи сгради с добра пожароустойчивост.

Поради разликата в импрегниращата боя, изолацията на трансформатора се разделя на B, F, H, C, основна и вертикална изолация (основна изолация между намотката и намотката и между намотката и изолацията на сърцевината).

Вертикалната изолация се отнася до изолацията между различни точки и различни части на намотката на трансформатора с различни потенциали, включително главно изолационните характеристики между навивките, слоевете и секциите на намотката. Въздухът се използва като изолационна среда.

Този вид трансформатор е по-влиятелен от околната среда в сравнение със сухите трансформатори от смолен тип, външният вид и теглото му също са по-големи, а продукцията в страната и чужбина е склонна да намалява.

Има крайни уплътнения в двата края на намотката, не се страхуват от приливи и отливи, имат силна огнеустойчивост и предотвратяват пожари при открит огън при 750 ℃, което е сравнително нов тип сух трансформатор. 1.2 Сухите трансформатори от смола, които днес са водещи продукти за домашно леене на смола, могат да бъдат разделени на следните три категории.

Първият тип, наричан трансформатор с леене с навита тел, е с високо напрежение, отлят с навита тел с прекъсващ цилиндър, а ниското напрежение е отлят с навита тел цилиндър (или сегментиран цилиндър); Ли Цян, Shaanxi provincial Electric Power (group) Co., LTD. Забележка за отливане без пълнеж.

Вторият тип, наричан трансформатор с фолио-навита леене, е с високо напрежение, сегментирано фолио-навито леене, ниско напрежение е медно фолио (или алуминиево фолио) навиване; отливката е с пълнител.

Третият тип, високо налягане за навиване на тел чрез цилиндър за изливане, ниско налягане за навиване с медно фолио (или алуминиево фолио); Отливката се извършва без пълнител.

Горните три вида продукти имат свои собствени характеристики в производството и производителността си и понастоящем заемат определен пазарен дял. В тази статия ще се съсредоточим върху обсъждането на трансформатори с навита тел.

2. Трансформатор с лята тел

2.1. Структурни характеристики

Във втората електроцентрала на Баоджи, провинция Шанси, сухите трансформатори, използвани във фабриката, са изцяло обвити с тел трансформатори с лято покритие, с напрежение 6 kV, капацитет от 100 kVA до 1600 kVA и вътрешен монтаж.

Намотките за високо и ниско напрежение на продукта са изработени от медна тел, изцяло навити, подсилени със стъклени влакна, тънка изолация, смола без пълнител, импрегнирани чрез изливане под вакуум и втвърдени съгласно специфичната температурна крива на втвърдяване.

Намотката за високо напрежение приема специална сегментирана цилиндрична структура, а намотката за ниско напрежение приема многослоен цилиндричен тип, сегментиран цилиндричен тип или специален сегментиран цилиндричен тип в зависимост от нивото на напрежение.

2.2 Технически характеристики

2.2.1 Удароустойчивост на намотката на трансформатор с високо напрежение, използваща специална цилиндрична секционна структура. Тази структура е базирана на намотка на бобина с общо сечение. Обикновеният цилиндричен тип подраздел наследява предимствата на удароустойчивостта на намотката на бобината и решава противоречието между слоя на намотката на бобината с високо напрежение. Това е идеална структура на намотката. Често се нарича нерезонансна структура на намотката.

В сравнение с обикновения сегментиран цилиндър, специалният сегментиран цилиндър може допълнително да намали напрежението между слоевете, да подобри разпределението на напрежението и значително да подобри ударната якост, за да издържи на атмосферно пренапрежение и работно пренапрежение.

Удароустойчивостта не е свързана само със структурата на намотката, но зависи и от качеството на отливане на намотката и електрическите свойства на изолационния материал.

След завършване на навиването на продукта, той се излива с чиста смола във вакуумно състояние и не се добавя пълнител, така че течливостта на смолата да не се намали.

И тъй като намотката е навита с тел, смолата може напълно да я насити, независимо от аксиалната или радиалната посока на намотката, и вътре няма мехурчета.

Резюме: Тази статия представя класификацията и характеристиките на сухите трансформатори и се фокусира върху структурните характеристики на телено-навитите трансформатори, техническите характеристики, охладителната система, системата за контрол на температурата и т.н., обобщава перспективите за развитие на сухите трансформатори. Ключови думи: сух трансформатор; Класификация на телено-навитите трансформатори.

Състои се от твърда изолация от смола и стъклени влакна, не само с добра устойчивост на удар, но и с много малък локален разряд.

2.2.2. Добра механична якост и висока устойчивост на късо съединение. При сегментирания цилиндричен тип намотка от тел, след вакуумно изливане, смолата може да се накисва между слоевете, навивките и секциите на намотката едновременно.

След втвърдяване, смолата, телта и стъклените влакна се свързват плътно, за да образуват здрава твърда структура на тялото. Високоякостните механични свойства на структурата определят, че продуктите, получени чрез леене с телена намотка, имат добра устойчивост на късо съединение.

Коефициентът на термично разширение на композитния изолационен материал, образуван от втвърдяваща се смола и стъклени влакна, е (18 ~ 20)×10⁻⁶/K, а коефициентът на разширение на медта, използвана в намотката, е 17×10⁻⁶/K, което е почти близо до двата коефициента. Това елиминира механичното напрежение между проводника на намотката и изолационния материал, причинено от термичното разширение и свиването при студ по време на работа на трансформатора. От основата се елиминира феноменът на напукване.

Тъй като продуктът е отлят със смола при високо и ниско налягане, а желязната сърцевина е покрита със смола, той има силна устойчивост на влага и корозия. Когато относителната влажност на въздуха е 100%, той може да работи дълго време.

Тъй като композитната изолация, съставена от чиста смола и стъклени влакна, има изключително висока електрическа якост, дебелината на повърхностната изолация на продукта е само 1,5 ~ 2 мм, което значително подобрява ефективността на разсейване на топлината от повърхността на намотката.

2.3. Охладителна система и защита

Сухите трансформатори се охлаждат чрез естествено въздушно охлаждане и принудително циркулиране на въздуха. Естественото въздушно охлаждане се използва, за да се осигури нормална работа на трансформатора при номинално натоварване. Сухите трансформатори, използвани в електроцентралата Баоджи № 2, се охлаждат с принудително охлаждане на въздуха от радиален вентилатор.

След охлаждане чрез принудителна циркулация на въздуха, капацитетът на сухите трансформатори с мощност 800 kVA и по-малко може да се увеличи с 40%, а този на сухите трансформатори с мощност 800 kVA и повече може да се увеличи с 50%, и те могат да работят непрекъснато.

Сухият трансформатор обикновено е със степен на защита IP00, тоест без обвивка, подходящ за вътрешна употреба. Втората електроцентрала на Baoji използва този режим на защита. Също така, според изискванията на потребителя, се добавя защитна обвивка.

Корпусът IP20 предотвратява навлизането на твърди чужди тела с размер над 12 мм и осигурява бариера за частите под напрежение. Когато е приложена защита IP23, освен функцията за защита IP20, тя има и функция за предотвратяване на пръски вода.

2.4. Система за контрол на температурата

Безопасната и надеждна работа и експлоатационният живот на силовия трансформатор до голяма степен зависят от безопасната и надеждна изолация на намотката на трансформатора. Температурата на намотката, надвишаваща температурата на изолацията, е една от основните причини за разрушаване на изолацията и невъзможността на трансформатора да работи нормално.

Трансформаторът от серия SC с тел за леене използва автоматична система за защита от температурен контрол XMTB. В първия намот на нисковолтовия проводник е вграден платинен елемент за измерване на температурата с термично съпротивление, който автоматично открива повишаването на температурата на намотката, показва температурата на трифазната нисковолтова намотка и осигурява термична защита.

С промяната на околната температура и натоварването, когато намотката достигне граничната температура, температурният контролер автоматично ще изпрати сигнал за управление на стартирането на вентилатора (110 ℃), спирането на вентилатора (90 ℃), алармата (120 ℃) ​​и изключването (145 ℃), така че продуктът да има надеждна защита от претоварване по време на работа.

Трансформаторите с телена намотка от серия SC3 използват патентована технология на M&C за откриване и контрол на температурата на намотките на трансформатора и произвеждат температурен контролер, който може директно да открива температурата на намотките и да реализира контрол на принудителното въздушно охлаждане (AF), аларма за прегряване и изключване при прегряване на трансформатора.

След нормално отстраняване на грешки в температурния регулатор, трансформаторът първо се пуска в мрежов режим, след което температурният регулатор се захранва за работа. Температурният регулатор е в състояние на автоматично управление и се извършват температурни детектори и защита на трансформатора. Когато температурата на намотката е по-висока от 110 ℃, температурният регулатор стартира вентилатора за принудително охлаждане; ако температурата на намотката падне под 90 ℃ при принудително охлаждане с въздух, вентилаторът спира.

Ако температурата на намотката се повиши допълнително, температурният контролер ще издаде аларма за прегряване (155 ℃) и сигнал за изключване поради прегряване (170 ℃). Когато температурният контролер се повреди и не може да бъде временно отстранен, отстранете го. Трансформаторът може да продължи да работи. Необходимо е само да се наблюдава и да се гарантира, че трансформаторът е в нормално работно състояние.

3. Сравнение между сух трансформатор и маслен трансформатор

Значителните предимства и ниската цена на маслените трансформатори са трудни за замяна от други трансформатори. В изискванията за външна и противопожарна защита на общи места, в момента и в бъдеще за по-дълъг период от време, все още ще се използват предимно маслени трансформатори.

Но за места с високи изисквания за пожарна безопасност се използват трансформатори от сух тип или незапалима течност и незапалима течност. Сухият трансформатор има по-висок капацитет на претоварване от масления трансформатор, главно защото плътността на тока на сухия трансформатор е по-ниска, топлинният капацитет е голям и времевата константа на намотката е голяма.

В сравнение с маслено-потопения трансформатор, условията на работа на изолацията на сухия трансформатор са подобрени. Маслено-потопените трансформатори използват повече места, за по-голяма е и възможността за външен монтаж.

Диапазонът на захранване на сухите трансформатори е малък, по-подходящ за работа на закрито. В сравнение с маслените трансформатори, те страдат от по-ниска амплитуда на мълниеносното напрежение, по-бавна вълнова глава и по-малка вероятност от удар на мълния.

Сухите трансформатори често са защитени с металооксидни разрядници, които не само ограничават атмосферното пренапрежение, но и ограничават вътрешното пренапрежение.