干变培训资料

1、式变压器培训1、式变压器发展历程简述第 1 页1885 年，匈牙利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。当时和以后的 段时期内，所生产的变压器无例外的均为干式变压器。但限于当时 的绝缘材料的水平 ,那时的干变难于实现高电压与大容量。 到 20 世纪 初发现了变压器油，它具有高绝缘强度，高导热能力，用于变压器 是再好不过的绝缘和冷却介质。而干变因受限于绝缘使电压上不去， 受限于散热使容量上不去， 造成它的发展几乎停滞不前。战以后，世界经济呈现前所未有迅猛增长，城市面积、人口、高层建筑、地下建筑、地铁等重要中心场所不断增多。而由于油浸 式变压器以

2、下缺点 :1 、变压器油具有可燃性 ,当遇到火焰时可能会燃烧、爆炸 ;2 、变压器油对人体有害 ;3、变压器油需定期检查 ;4、油浸,在式变压器抗短路能力差 ;5 、油浸式变压器密封性能不良且宜老化 运行场所渗漏油严重 ,影响设备安全运行 ,同时影响环境 ;6 、油浸式变 压器绝缘等级低,按A级绝缘设计、制造。油浸式变压器现场常见故共 14 页障 :1、由于绝缘受潮、 绝缘老化和变压器油劣化等将导致变压器绝缘 降低 ;2、由于表面潮湿加之尘埃、 盐分等致使变压器套管脏污引起套,引起表面放管闪络 ,同时由于赃物吸水后导电性能提高使泄漏增加电后导致击穿 ;3、由于油标管、 呼吸管或防爆管通气孔堵塞

3、等导致变 压器存在假油位现象 ;4、当变压器二次短路或变压器内部放电等将造成变压器喷油事故 ;5 、由于运行中存在渗漏油、缺油等现象,导致运行中必需采取补油措施。由于油浸式变压器上面种种的缺点，因而 人们迫切需要一种既能深入负荷中心，又能防火、防爆并且环保性 能好的变压器。自 1964 年德国 AEG 公司研制出第一台环氧浇注干 式变压器起，干式变压器进入一个大发展的阶段，与此同时，美国H 级敞开也发明了 Nomex 绝缘纸， 可作 H 级干式变压器， 这样干变就就有了 二种主要大类，一类为环氧树脂型干式变压器，另一类为型干式变压器。2、式变压器的发展现状共 14 页第 3 页目前干式变压器制

4、造技术已成熟，国内外许多工厂能大批量生（如日、产。现在整个国际干式变压器市场，存在环氧树脂浇注干式变压器 和浸漆型干式变压器两大类型。在欧洲及一些新兴工业国家 韩等 ）前者应用广泛，而北美市场则以后者为主。我国绝大多数干式变压器的制造厂家引进的是环氧树脂浇注式结构，无论从产量还是 技术水平方面，目前都达到世界先进水平。目前，干式变压器最高 电压等级已达 35kV 。山东金曼克电气集团于 1999 年开发出一台110kV 树脂浇注电力变压器，并通过中国变压器质量监督检测中心 所做的例行、温升、冲击、声级及短路试验，同年 11 月通过国家机 械工业局、国家电力公司鉴定，这在树脂浇注变压器国内外历史

5、上 是第一次，为电网提供一种新型防灾电力变压器奠定了物质基础。该电力变压器组于 2000 年 9月装于山东兖州电力局运行至今情况良好。相信 110kV 级干式变压器在用户取得实践经验的基础上，会逐 步被用户接受。干式变压器基本工作原理同油变一样是通过电感生磁,磁感生电的电磁感应原理来改变电压和电流。通过一、二次线圈匝数的不同， 感应出不同的电动势和不同的电流。干式变压器主要有以下特点：1、安全，难燃防火，防爆，无污染，可直接安装在负荷中心。2、免维护、安装简便，综合运行成本低。3、防潮性能好， 可在 100% 湿度下正常运行， 停运后不经预干燥即可投入运行。4、损耗低、局部放电量低、噪音小，散

6、热能力强，强迫风冷条件下可以 150% 额定负载运行。5、配备有完善的温度保护控制系统，为变压器安全运行提供可靠保障。6、可靠性高。 产品的运行可靠性指标达到国际先进水平。7、所有的夹紧部位均采用硅橡胶及弹性元件缓冲，以减少震幅，降低噪声。干式变压器由于其防火性能好，不污染环境，等优点，已被用户所采用，尽管价格为油浸式变压器的2倍多，但总的产量仍有增无减。今后数年内干式变压器竞争将会更激烈，各工厂在产品发展、 技术水平、质量保证上都会有所提高，相信在大家的共同努力下， 我们公司干式变压器生产技术水平会达到更高水平。式变压器的分类干式变压器的分类有很多种方法3.1按型号分为：SC（ B）（环氧树

7、脂浇注包封式）、SG（ B）（敞开式）、SCR （非环氧树脂浇注固体绝缘包封式）等。3.2按绝缘等级分为：变压器产品有以下几种耐热绝缘等级绝缘等级AEBFHNC最高运行温度C105120130155180200220绕组最冋允许温升K6075801001251351503.3按冷却方式：自然风冷AN （小容量）;强迫风冷AF （大容量）3.4 联接组别：YynO;Dyn11我们公司生产的干式变压器有： SC（ B）（ 环氧树脂浇注包封式）耐热绝缘等级是 F 级；SG（B）（H 级环保型敞开式） ，耐热绝缘等级是 H 级；SC （B）9-800/10 产品型号的含义：三相，环氧树脂浇注式， （低

8、压箔式线圈） 设计序号为 9 型，容量为 800KVA ，电压等级是 10KV 。SG （B）10-630/10 产品型号的含义：三相， H 级环保型敞开式，低压箔式线圈）设计序号为 10 型，容量为 630KVA ，电压等级是 10KV 。4、产品结构及工艺特点4 1 环氧树脂型干式变压器树脂型干式变可分为下面几种类型。1）树脂浇注环氧树脂浇注干式变压器选用环氧树脂作为固体绝缘材料，这种绝缘技术本身赋予了变压器运行时无油化、难燃防火、易于回收的环保特性；采用真空浇注技术可避免线圈内产生气泡，降低产品局部放电，提高产品寿命；线圈整体用玻璃纤维加强，体化浇注成型，大大提高了产品抗突发短路能力；在

9、变压器绝缘结构中 ,多少会有些局部的绝缘弱点 ,它在电场的作用下会首先发共 14 页第 9 页生放电 ,而不随即形成整个绝缘贯穿性击穿,它可能发生在绝缘体的表面或内部 ,即局部放电。 然而电气绝缘的破坏或局部老化 ,多数是从局部放电开始的 ,它的危害性突出表现在绝缘寿命迅速降低最终影响安全运行，优质树脂和玻璃纤维所组成的固体绝缘具有很高的电气强度，局部放电量小，一般可控制在W10pc范围内。线圈的密封结构，使产品具备防潮、随时投运、耐污、免维护等特点。安全、可靠的运行实践，证明了设计制造技术的先进性。高、低压线圈在全封闭的全自动的真空浇注设备中完成树脂绝缘的灌封，由于使用的浇注材料为高分子树脂

10、，没有溶剂或其他小分子物质，故其间无挥发物排放；又由于浇注模具的封闭，使得浇注后搬运过程无滴淌物；模具的包封使得线圈的在凝胶、固化过程中基本无有机物蒸汽逸出；确保环氧树脂浇注干式变压器的线圈制造符合环境保护的要求。树脂浇注有纯树脂与树脂加填料浇注两种， 这两种结构大同小异，国内从生产量看，纯树脂型较多，加填料石英粉的较少。纯树脂的干式变压器内外绝缘厚度一般为3mm （称为薄绝缘）目前已减少到1.52mm，但性能良好。另一种是加石英粉树脂浇注绕组。加石英粉的干式变压器内外绝缘过去一般为6mm （称为厚绝缘），目前已减少到 3mm ，这种产品树脂及颜料只占 40% ，所以整体树脂少， 而石英粉价格

11、只有树脂的 3% ，两种材料相比，加石英粉的变压器 M0 虽然略大一些， 但体积外形尺寸大体相同，而价格要低 10%15%。这两种材料的产品技术性能与外形尺寸相同，前者能做到共 14 页20000kVA/35kV ，后者能做到2500kVA/10kV ，前者更适用于高电压等级的产品，后者则在 2500kVA 以下更加适用。早期产品有开裂现象，后在绕组内外加玻璃纤维，其本上解决了产品开裂的问题。（a）绕组截面图 1 树脂加填料结构产品与浇注主要技术参数1. 额定电压：10kV2. 分接范围：5% ；2X2.5% （或按用户要求）3. 调压方式：无励磁调压或有载调压4. 容量：30 2500 kV

12、A5. 额定频率：50Hz6. 联接组标号：Yyn0Dyn11（ 或按用户要求 ）7. 阻抗电压：按标准或按用户要求8. 最高温升：100K9. 温度极限：155 C10. 冷却方式：AN 或 AF （自然风冷或强迫风冷）11.防护等级：IP 00 （无防护外壳）,IP20、IP23 （有防护外壳）12.绝缘耐热等级：F级。13.绝缘水平：额定工频耐受电压:35kV/3min额定雷电冲击耐受电压:75kV（2）树脂绕包型树脂绕包型也叫缠绕式，低压绕组结构与前种结构一样。高压绕组在绕线机上绕包，内模为环氧玻璃布筒。绕包时，边绕导线， 边绕玻璃纤维（占80%），经过一树脂槽将浸好树脂的纤维复绕在已

13、 绕好的导线上面。待整个绕组绕完后，进烘箱加热固化，使其成为整体。在常规环境下使用树脂，难免会包裹空气，故电场强度要 取小一些，体积会增大。这种结构的优点是不需要浇注模。4.2H级敞开式干式变压器图2树脂缠绕式绕制共14页 第8页干式随着城市电网供电要求的不断提高和变压器技术的进步，变压器在我国的使用已经很普遍。在这短短的二、三十年中，干式 变压器技术得到了迅速的发展，除了大家比较熟悉的环氧树脂型干 式变压器外 ,最近出现了不用环氧树脂真空浇注或缠绕工艺的敞开式NOMEXR 纸绝缘的干式变压器， 敞开式干式电力变压器的产品型号 称 SG（B） 型。 SG（B）10 系列 H 级绝缘敞开通风型干

14、式变压器采用美 国杜邦 NOMEX 纸绝缘系统为基础 ,应用先进的 VPI 真空压力浸渍工 艺生产的变压器。该产品结构上采用固体（ NOMEX ? +H 级浸渍漆） 绝缘与气体（空气）绝缘相融合。具有安全可靠、环保节能、防火 防爆、防污防尘防潮、过载能力强、体积小、维护简单等优点。尤 其适用于防火要求高，负荷波动大以及污秽潮湿的恶劣环境。被广 泛应用于高层建筑、地下设施、人口稠密区域以及交通、电力、化 工、冶金等行业。 H 级敞开型干式变压器的绝缘体系是建立在NOMEXR 绝缘材料的基础上，具备了 NOMEXR 纸的优良品质，NOMEX 纸是美国杜邦公司研制和生产的高性能电工绝缘纸，是由种芳香

15、聚酰胺聚合物的纤维组成。化学性能特别稳定，电气性能 非常突出 ,而且有着良好的机械性能，已经有了几十年的研发和生产历史。 NOMEX 作为一种高品质绝缘材料以其卓越的电气、机械、 物理和化学特性得到了全球各大权威机构 （如美国 UL 实验室、劳式 船级社、美国 VDE 和 IEC 、加拿大标准协会、核电规范等 ）的认证。NOMEX 纸由美国杜邦公司独家生产经营，它作为耐高温的绝缘材料已广泛应用于宇航、电机、机车、核工业等领域。NOMEXR 纸绝第 11 页缘干式变压器属于 H 级耐热绝缘等级，目前是我国在干式变压器中 耐热绝缘等级最高的产品。并且在制造中采用先进的工艺措施和严共 14 页格的质

16、量控制 ,H 级敞开型干式变压器的制造设备、模具投入少，并 且产品的性能十分优良且易于保证，因此它一方面受到制造厂家的 青睐，另一方面也给用户一个更多的选择，相信在不久的将来，它 会越来越受广大用户的欢迎，甚至会占据传统干变的一部分市场。4.2.1 产品的制造工艺及产品的特点4.2.1.1 产品的制造工艺A、H 级敞开型变压器的高压绕组采用饼式结构，并用NOMEXR纸板绝缘阻隔和固定。也有用梳状撑条的。低压绕组采用箔式或多 根并绕的螺旋式、饼式线圈，这种结构的高低压线圈都与空气有直 接的大面积接触，因而它们的散热状况很好并且绕组的抗短路能力 特别强，有较强的超铭牌运行能力。B、在多接缝的铁芯上

17、刷上一层绝缘漆，大大降低了噪声。C、敞开型变压器制造工艺过程不采用环氧树脂真空浇注或缠绕，而可以采用类似于油浸式变压器传统制造工艺，制造设备、模具投 入少，产品易于改型，制造厂的风险小，这样可以提高成品合格率， 并降低制造成本。即使在制造中、运输中或运行中绕组受到局部损 坏，还可以进行修复。4.2.1.2 产品特点任何一种干式变压器其安全性、可靠性是第一位的。 因此， 干式变压器不仅要有阻燃、防污、防潮等能力，当变压器在被燃烧时， 烟雾浓度应该很低，并且不应释放出有害气体。还要有较好的超铭 牌运行能力和抗短路能力，这些都给安全供电带来可靠的保证。现 在，很多地区对产品的环保性，提出了越来越高的

18、要求，如北京、 上海、广州、深圳等发达地区。 H 级敞开型干式变压器是一种优良 的环保产品，它满足了社会的需求。4.2.1.3 、可靠性高：作为用户，选择变压器的首要原则是产品的可靠性要高。简单的说，变压器在正常运行中不会因为产品的设计不合理或制造过 程中质量没有得到有效控制而引起变压器出现故障，给用户带来损 失。当变压器处在不正常运行时，如在不很严重的过电压、过电流或 两者其它类似情况下，变压器仍能安全运行。产品安装在一个比较恶劣的环境中，如周围气温比较高，变压器 仍能安全运行。4.3 优点和缺点4.3.1 环氧浇注干式变压器A、优点：属防火型变压器。特点是所用材料都是难燃的，故共 14 页

19、 第 13 页能进入室内， 可以直接放在城市的负荷中心和居民区等， 即集中用电的地方。这有利于城市消除架空线， 而通过地下电缆将 10、 35kV等的较高电源电压接入。 它不像油浸式变压器那样有变压器油而不能防火，不能入到室内。B、缺点：造价较高以及不能在户外使用，除非采用IP23 防护等级；另外，它受环境影响较大，如有灰尘、潮气、蛇虫鼠等都可能对它造成损害，所以对安装环境有一定的要求，而在欧美等国则环境条件相对较好；对于浇注成型的线圈，出现毁损时，常要报废，较难修复。4.3.2 H 级敞开式干式变压器A 、优点同环氧变压器，高标准的安全性，无可燃性树脂，无有 毒的气体，不助燃，过负载能力大，抗热冲击能力强，则一般不加 装风机；缺点也同环氧变压器。B、用途：对防火要求高、环境保护要求高，负荷波动大、对供电可靠要求高等场所，主要用于机场、高层建筑等。但只能用于室 内。4.4 外壳：防护用，看用户的要求。防护等级有：IPOO ：无防护，即不装外壳。IP20 :可防止12.5mm固体异物进入；可防止15o角滴水造成有害影响。带外壳的常用。IP23 :可防止12.5mm 固体异物进入；可防止淋水造成有共 14 页 第 12 页害影响，此已属户外式。外壳的材料，