配电变压器发展的新趋势 -

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:3

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1　概述

向配电网直接供电的配电变压器在国内外均属于应用量大面广的产品。在我国，配电变压器的年产量达5000万KVA左右，约占全部变压器年产量l/3左右。因此，配电变压器的运行可靠性、产品技术性能与经济指标都会直接影响国家的经济建设与城乡居民及企事业单位供电安全。

近几年，为适应国家在城乡电网改造的需求，发展了一批新型、优质的配电变压器，使配电网络的变压器装备更趋先进，供电更可靠，农村用电更趋低价。近年发展的配电变压器的损耗值在不断下降，尤其空载损耗值下降更多，这主要归功于磁性材料导磁性能的改进，其次是导磁结构铁心型式的多样化。如较薄高导磁硅钢片或非晶合金的应用，阶梯接缝全斜结构铁心、卷铁心(平面型、立体型)、退火工艺的应用等。在降低损耗的同时也注意噪声水平的降低。在干式配电变压器方面又将局部放电试验列为例行试验，用户又对局部放电量有要求，作为干式配电变压器运行可靠性的一项考核指标，这比国际电工委员会规定的现行要求要严格。因此，在现有基础上预测我国各类配电变压器的发展趋势，推动配电变压器进一步发展应是一件比较重要工作。本文将分类型预测配电变压器的发展。

2　干式变压器的发展趋势

要求防火、防爆的场所，如商业中心、机场、地铁、高层建筑、水电站等，常选用干式配电变压器。目前，国内已有几十个工厂能生产传统的环氧树脂浇注型干式配电变压器。既有无励磁调压，又有有载调压。正常运行时为自冷冷却方式，当装有吹风装置时提供急救条件(其他变压器有故障时起动风机)作为超铭牌容量运行。在国内，最大三相单台容量可达20000kVA(35kV级)，最高电压等级可达110KV(单相10500kVA)。干式变压器的年产量已占整个配电变压器年产量的20%。鉴于环氧树脂浇注干式配电变压器还存在下列一些问题：

(1)设计的自由度不大，每个绕组都要用模具才能挠注。

(2)一旦在高温中燃烧会产生大量烟雾。

(3)由于环氧树脂与导线的热膨胀系数不尽相同，如果缓冲层设置不当，易在冷热温度冲击下，浇注层开裂，局部放电量增加，部分企业的个别产品已有此类质量问题在运行中暴露。

(4)环保问题，一旦这种环氧树脂浇注型干式配电变压器预期寿命已到，或因各种故障而使变压器绕组损坏，要销毁浇注成型的绕组是困难的，目前尚无法使环氧树脂降解。从环保角度上讲，这将是日益严重的问题。

(5)环氧树脂浇注型干式配电变压器多数属于F级耐温等级，仅个别企业能生产H级耐温等级的浇注型干式配电变压器。鉴于上述原因，目前已有部分企业在发展敞开通风干式H级配电变压器[1,2]。

这种新发展的H级配电变压器是以耐高温固体绝缘材料作为导线的匝绝缘或绝缘结构件材料。国内多数企业选用Nomex纸作为主要绝缘材料，它的特点如下：

(1)介电常数为1.5-2.5。更接近空气的介电常数，可使作用在空气隙的场强较低；其他H级固体绝缘材料的介电常数都比Nomex纸的介电常数大。另外，Nomex纸的局部放电起始电压也较高。所以绝缘性能上Nomex纸是一种合适的绝缘材料。国内已有用Nomex纸制造成的35KV级敞开通风干式配电变压器，三相容量为2500kVA。雷电冲击水平已达170kV(峰值)。其他H级绝缘材料的干式配电变压器仅为l0kV级。Nomex纸实际可能耐温220℃，按H级设计时可有较高的超铭牌容量运行的能力而不牺牲预期寿命。

(2)Nomex纸具有很好的防潮性能，不吸水即使在95%相对湿度下，仍可保持完全干燥时90%的介电强度。另外，Nomex纸在220℃下的化学稳定性很好。

(3)阻燃性好，在220℃高温下限氧指数仍大于20.8％。即使在特高温度燃烧，着火后能自熄而不助燃。

(4)当产品达预期运行寿命后，回收很方便，不存在任何影响环保的问题，因此环保性能好。

(5)很多企业研制成功的Nomex纸H级干式配电变压器都能通过符合国标要求的例行、型式与含突发短路试验在内的特殊试验。在技术性能上达到低损耗、低局放、低噪声与耐受短路机械力高的要求。在国内已有较长时间安全运行经验。设计的自由度较大，没有浇注模具的要求。对于非包封型敞开通风干式H级配电变压器只要增加真空压力浸渍设备即可。

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