Száraz típusú transzformátor jellemzői és alkalmazása

Jelenleg Kína száraz transzformátorai többnyire háromfázisú, szilárdtest formájú SC sorozatúak, mint például: SCB9 sorozatú háromfázisú tekercses transzformátor, SCB10 sorozatú háromfázisú fóliatranszformátor SCB9 sorozatú háromfázisú fóliatranszformátor. Feszültségszintjük általában 6-35 kV tartományban van, maximális kapacitásuk pedig 25 MVA-ig terjed. A száraz transzformátorokat főként impregnált száraz transzformátorra és gyantás száraz transzformátorra osztják két kategóriába.

1. Impregnált száraz típusú transzformátor

Kínában az impregnált száraz típusú transzformátor vezetékét üvegszállal borítják, és a betétet a megfelelő szigetelőanyaggal melegen préselik. Főleg vízerőművekben és jó tűzállóságú magas épületekben használják.

Az impregnáló festék eltérő alkalmazása miatt a transzformátor szigetelését B, F, H, C, fő- és függőleges szigetelésre osztják (főszigetelés tekercs és tekercs között, valamint tekercs és mag szigetelése között).

A függőleges szigetelés a transzformátor tekercsének különböző pontjai és különböző potenciálú részei közötti szigetelést jelenti, főként a tekercs menetei, rétegei és szakaszai közötti szigetelési teljesítményt. Szigetelőközegként levegőt használnak.

Ez a fajta transzformátor jobban ki van téve a környezeti hatásoknak, mint a gyanta típusú száraz transzformátor, a megjelenése és a súlya is nagyobb, a hazai és külföldi termelés pedig általában csökken.

A tekercs mindkét végén végtömítések találhatók, nem félnek az árapálytól, erős tűzállósággal rendelkeznek, nyílt tűzben is 750 ℃-on működnek, viszonylag új típusú száraz transzformátor. 1.2 A száraz gyanta típusú transzformátorok a mai hazai gyantaöntvényes transzformátorok vezető termékei a következő három kategóriába sorolhatók.

Az első típust huzaltekercses öntvénytranszformátornak nevezik, nagyfeszültsége huzaltekercses öntvény, alacsony feszültsége huzaltekercses (vagy szegmentált hengeres) öntvény; Li Qian, Shaanxi provinciális Electric Power (group) Co., LTD. Megjegyzés: nincs töltőanyag öntvény.

A második típust fóliatekercses öntvénytranszformátornak nevezik, nagyfeszültségű szegmentált fóliatekercses öntvénytípus, alacsony feszültségű rézfólia (vagy alumíniumfólia) tekercselésű típus; Az öntvényt töltőanyaggal öntik.

A harmadik típus, nagynyomású huzaltekercs-törő hengeres öntési típus, alacsony nyomású rézfólia (vagy alumíniumfólia) tekercselési típus; Az öntvény töltőanyag nélkül önthető.

A fenti három terméktípusnak megvannak a saját jellemzői a gyártás és a termékek teljesítménye terén, és jelenleg bizonyos piaci részesedést foglalnak el a piacon. Ebben a cikkben a huzaltekercses öntéses transzformátorok tárgyalására összpontosítunk.

2. Huzaltekercses öntött transzformátor

2.1. Szerkezeti jellemzők

A Sanhszi tartománybeli Baoji második erőművében a gyárban használt száraztranszformátorok mind huzaltekercses öntőtranszformátorok, 6 kV feszültségfokozattal, 100 kVA és 1600 kVA közötti kapacitással, beltéri telepítéssel.

A termék nagyfeszültségű és kisfeszültségű tekercselései rézhuzalból készülnek, teljesen tekercseltek, üvegszálerősítésűek, vékony szigetelésűek, töltőanyag nélküli gyantával vannak impregnálva, vákuum alatt öntve, és az adott hőmérsékleti kikeményedési görbe szerint kikeményednek.

A nagyfeszültségű tekercselés speciális szegmentált hengeres szerkezetet alkalmaz, míg az alacsony feszültségű tekercselés a feszültségszinttől függően többrétegű hengeres, szegmentált hengeres vagy speciális szegmentált hengeres szerkezetet alkalmaz.

2.2 Műszaki jellemzők

2.2.1 A transzformátor nagyfeszültségű tekercselésének ütésálló huzaltekercse speciális hengeres szekcionált szerkezetet alkalmaz, ez a szerkezet a közös szekcionált tekercselésen alapul, a közönséges szekcionált hengeres típus örökölte a tekercselés ütésállóságának előnyeit, és megoldotta a nagyfeszültségű tekercselési réteg közötti ellentmondásokat, ideális tekercselési szerkezetet alkotva, gyakran nem rezonáns tekercselési szerkezetnek nevezik.

A hagyományos szegmentált hengerhez képest a speciális szegmentált henger tovább csökkentheti a rétegek közötti feszültséget, javíthatja a feszültségeloszlást, és jelentősen javíthatja az ütésállóságot, hogy ellenálljon a légköri túlfeszültségnek és az üzemi túlfeszültségnek.

Az ütésállóság nemcsak a tekercs szerkezetétől függ, hanem a tekercs öntési minőségétől és a szigetelőanyag elektromos tulajdonságaitól is.

A termék tekercselésének befejezése után vákuum alatt tiszta gyantával öntik, és nem adnak hozzá töltőanyagot, így a gyanta áramlási teljesítménye nem csökken.

És mivel a tekercset dróttal tekercselik, a gyanta teljesen telítheti a tekercset, függetlenül a tekercs tengelyirányú vagy radiális irányától, és nincs benne buborék.

Absztrakt: Ez a tanulmány bemutatja a száraztranszformátorok osztályozását és jellemzőit, és a huzaltekercses öntvényes transzformátorok szerkezeti jellemzőire, műszaki jellemzőire, hűtőrendszerére, hőmérsékletszabályozó rendszerére stb. összpontosít, összefoglalva a száraztranszformátorok fejlesztési kilátásait. Kulcsszavak: száraztranszformátor; Huzaltekercses öntvényes transzformátor osztályozása.

A gyanta és üvegszál szilárd szigetelésből áll, nemcsak jó ütésállósággal, hanem a helyi kisülés is nagyon kicsi.

2.2.2. Jó mechanikai szilárdság és erős rövidzárlatállóság. Szegmentált hengeres huzaltekercselés esetén a vákuumöntés után a gyanta egyszerre áztatható a tekercs rétegei, menetei és szakaszai között.

Kikeményedés után a gyantát, a huzalt és az üvegszálat szorosan egyesítik, hogy erős, merev testszerkezetet képezzenek. A szerkezet nagy szilárdságú mechanikai tulajdonságai határozzák meg, hogy a huzaltekercses öntvények jó rövidzárlatállósággal rendelkeznek.

A gyanta és üvegszál kikeményítésével képződő kompozit szigetelőanyag hőtágulási együtthatója (18 ~ 20)×10⁻⁶/K, a tekercsben használt réz hőtágulási együtthatója pedig 17×10⁻⁶/K, ami alapvetően közel van a kettőhöz. Ez kiküszöböli a transzformátor működése során a hőtágulás és a hideg-összehúzódás által okozott mechanikai feszültséget a tekercsvezető és a szigetelőanyag között. A gyökerektől kezdve kiküszöböli a repedés jelenségét.

Mivel a terméket magas és alacsony nyomáson öntik gyantával, és a vasmagot gyantával vonják be, erős nedvesség- és korrózióállósággal rendelkezik. 100%-os relatív páratartalom mellett is hosszú ideig üzemeltethető.

Mivel a tiszta gyantából és üvegszálból álló kompozit szigetelés rendkívül nagy elektromos szilárdsággal rendelkezik, a termék felületi szigetelésének vastagsága mindössze 1,5 ~ 2 mm, ami jelentősen javítja a tekercselési felület hőelvezetési hatékonyságát.

2.3. Hűtőrendszer és védelem

A száraz transzformátorokat természetes levegőhűtéssel és kényszerített levegőkeringetéssel hűtik. A természetes levegőhűtés biztosítja a transzformátor névleges terhelés alatti normál működését. A baoji 2. számú erőműben használt száraz transzformátorokat radiális ventilátorral ellátott kényszerített levegőhűtéssel hűtik.

Kényszerlevegős hűtés után a 800 kVA és az alatti száraz transzformátorok kapacitása 40%-kal, a 800 kVA és az afeletti száraz transzformátoroké pedig 50%-kal növelhető, és folyamatosan üzemeltethetők.

A száraz típusú transzformátor általában IP00 védelemmel rendelkezik, azaz héj nélkül, beltéri használatra. A Baoji második erőműve ezt a védelmi módot használja. A felhasználói igényeknek megfelelően védőburkolatot is fel lehet szerelni.

Az IP20-as ház megakadályozza a 12 mm-nél nagyobb szilárd idegen anyagok bejutását, és védőréteget képez az élő alkatrészekkel szemben. Az IP23-as védelem mellett az IP20-as védelmi funkció a víz fröccsenésének megakadályozását is szolgálja.

2.4. Hőmérséklet-szabályozó rendszer

A transzformátor biztonságos és megbízható működése és élettartama nagymértékben függ a transzformátor tekercsének biztonságos és megbízható szigetelésétől. A tekercselés hőmérsékletének a szigetelés hőmérsékletét meghaladó hőmérséklete az egyik fő oka annak, hogy a szigetelés megsemmisül, és a transzformátor nem tud normálisan működni.

Az SC sorozatú huzaltekercses öntvénytranszformátor XMTB automatikus hőmérséklet-szabályozó védelmi rendszert alkalmaz. A platina hőellenállás-hőmérséklet-mérő elem a kisfeszültségű tekercselőhuzal első menetébe van beágyazva, hogy automatikusan érzékelje a tekercs hőmérséklet-emelkedését, kijelezze a háromfázisú kisfeszültségű tekercs hőmérsékletét, és hővédelmet biztosítson számukra.

A környezeti hőmérséklet és a terhelés változásával, amikor a tekercs eléri a határértéket, a hőmérséklet-szabályozó automatikusan jelet küld a ventilátor indításának (110 ℃), leállításának (90 ℃), riasztásának (120 ℃) ​​és kioldásának (145 ℃) vezérlésére, így a termék megbízható túlterhelésvédelemmel rendelkezik működés közben.

Az SC3 sorozatú huzaltekercses öntvénytranszformátorok az M&C által szabadalmaztatott technológiát alkalmazzák a transzformátortekercsek hőmérsékletének érzékelésére és szabályozására, és olyan hőmérsékletszabályozót gyártanak, amely közvetlenül képes érzékelni a tekercsek hőmérsékletét, és megvalósítja a transzformátor kényszerített levegőhűtésének (AF) vezérlését, túlmelegedési riasztását és túlmelegedési leoldását.

A hőmérséklet-szabályozó normál hibakeresése után a transzformátort először hálózati üzembe helyezik, majd a hőmérséklet-szabályozót bekapcsolják. A hőmérséklet-szabályozó automatikus vezérlési állapotban van, és megkezdődik a transzformátor hőmérsékletének érzékelése és védelme. Amikor a tekercs hőmérséklete meghaladja a 110 ℃-ot, a hőmérséklet-szabályozó elindítja a ventilátort a kényszerített hűtéshez; Ha a tekercs hőmérséklete 90 ℃ alá esik kényszerített levegőhűtés alatt, a ventilátor leáll.

Ha a tekercs hőmérséklete tovább emelkedik, a hőmérséklet-szabályozó túlmelegedési riasztást (155 ℃) és túlmelegedési kioldó jelet (170 ℃) ad ki. Ha a hőmérséklet-szabályozó meghibásodik, és ideiglenesen nem lehet eltávolítani, a hőmérséklet-szabályozó eltávolításával a transzformátor továbbra is működhet, csak azt kell figyelni és biztosítani, hogy a transzformátor normál üzemállapotban legyen.

3. Száraz transzformátor és olajban töltött transzformátor összehasonlítása

Az olajban süllyesztett transzformátorok jelentős előnyeit és alacsony költségét nehéz más transzformátorokkal helyettesíteni. Az általános helyek kültéri és tűzvédelmi követelményei esetén jelenleg és a jövőben hosszabb ideig továbbra is főként olajban süllyesztett transzformátorok lesznek.

De a magas tűzvédelmi követelményekkel rendelkező helyeken száraz típusú vagy nem gyúlékony folyadékot és nem gyúlékony folyadékot használó transzformátorokat használnak. A száraz transzformátor nagyobb túlterhelési kapacitással rendelkezik, mint az olajba merített transzformátor, főként azért, mert a száraz transzformátor áramsűrűsége alacsonyabb, a hőkapacitása nagy, és a tekercselési időállandó nagy.

Az olajba merülő transzformátorokkal összehasonlítva a száraz transzformátor szigetelési üzemi állapota javul. Az olajba merülő transzformátorokat több helyen, és gyakran kültéri telepítéssel használják.

A száraz transzformátor tápellátási tartománya kicsi, inkább beltéri működésre alkalmas. Az olajban töltött transzformátorokhoz képest alacsonyabb villámfeszültség-amplitúdóval, lassabb hullámfejjel és kisebb villámcsapás-valószínűséggel rendelkezik.

A száraz transzformátorokat gyakran fém-oxid levezetőkkel védik, amelyek nemcsak a légköri túlfeszültséget, hanem a belső túlfeszültséget is korlátozzák.